[实用新型]一种光纤间距测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤间距测量领域，具体讲是一种光纤间距测量系统。

背景技术

光纤在通信、传感等领域有着广泛的应用，在一些多端口的光纤器件中，比如大规模的光开关，人们需要将光纤排成等间距的阵列，作为光器件的输入/输出端口。光纤的纤芯尺寸非常小，通常只有10微米左右，对光纤的排列有很高的精度要求，通常需要达到0.5微米以下，因此对光纤间距的高精度测量，显得尤为重要。

经过检索发现，专利号CN201010042694.7的发明提供一种阵列光纤长度差距的测量方法，包括：第一步，准备测试装置，包括：一宽带光源、一具有一输入端口和第一和第二输出端口的光环形器、一1×2光耦合器、一多通道阵列光纤和一光谱分析仪；第二步，将光环形器的输入端口与所述宽带光源光耦合，并使光环形器的第一输出端与1×2光耦合器的输入端光耦合，所述第二输出端口与光谱分析仪光耦合，1×2光耦合器的两输出端与多通道阵列光纤待测试的任意两路光纤各自光耦合，并自由空间范围(FSR)数据值，再换算成以频率表示的自由空间范围(FSRv)数据值；第三步，通过公式计算出多通道阵列光纤的待测试两路光纤差距d值，当大于0.2mm时，研磨长端光纤，使其达到要求。

专利号CN201120390099.2的实用新型提出一种光纤传感微距测量系统，包括光源、光探测器、传感器探针、反射单元、无线发射模块、无线接收模块、处理模块；所述传感器探针接收光源发出的入射光，经处理后，将得到的反射光发送至光探测器；所述光电探测器将接收到的光信号转换为电信号，经处理后，通过无线发射模块、无线接收模块发送至处理模块；所述处理模块根据光探测器接收的光信号大小与光纤端面至反射面的距离存在的设定函数关系测量距离。通过本实用新型光纤传感微距测量系统，可工作在野外比较恶劣的环境，长时间工作，实现微小距离或物体位移的无人监测并预警。

专利号CN201610175086.0的发明公开了一种公里级测量距离的光纤检测装置，其特征在于包括：扫频激光源、PC模块、线性扫描驱动控制模块、耦合器、待检测光纤，所述耦合器上设置有供耦合的第三引脚和第四引脚，所述第三引脚与参考信号支路相连，所述第四引脚与控制电路模块相连，所述控制电路模块包括依次串联的编码器和与所述编码器相连的第一支路，所述第一支路包括相互串联的第一偏振分光器、第一平衡接收器和第一平方滤波器，所述编码器与所述第四引脚相连。

然而，对光纤阵列间距的测量，一般先通过影像系统进行放大，再通过图像处理技术，分析得到每根光纤图像之间的距离，除以影像系统的倍率，最终得到光纤间距。然而，影像系统的倍率取决于每次测量时像距与物距的比值，很难获得准确值。因此，通常将一个标准尺度的样品，与待测光纤端面同时置于物面，作为测量中的参考尺度。每次测量都需要标准件，给测量过程带来诸多不便。

现有的测量方案，因显微物镜的后焦面处无采样光阑，只能得到如图4b所示的一组放大的光斑图样，通过图像分析得到像面上的光斑图样间距d₂，通过计算得到物面光纤间距然而，成像系统的放大倍率β取决于物距l₁，由于成像过程中的对焦情况无法保证一致性，不能获得l₁的准确值，也就不能测得光纤间距d₁的准确值。因此，通常将一个标准尺度的样品，与待测光纤端面同时置于物面，作为测量中的参考尺度。

实用新型内容

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种光纤间距测量系统，可以对光纤间距进行高精度测量的光学系统，它无需现有技术中通常采用的标准件，可提高测试效率。

本实用新型是这样实现的，构造一种光纤间距测量系统，用于对光纤阵列端面处的光纤间距进行测量，其特征在于：它包括一台相干光源、一个光分路器、一个待测光纤阵列、一个显微物镜、一个采样光阑、一个图像采集芯片和一个图像处理模块；其中，相干光源与光分路器连接，光分路器与待测光纤阵列连接，显微物镜位于测光纤阵列后，采样光阑位于显微物镜与图像采集芯片之间，图像采集芯片与图像处理模块连接。

待测间距的光纤阵列，其端面即物面，置于显微物镜的前焦面附近(物距稍大于焦距)，采样光阑置于显微物镜的后焦面上，图像采集芯片置于显微物镜的像面上。相干光源通过光分路器分成多路，分别接入待测光纤阵列的尾纤，再从光纤端面出射，依次经过显微物镜、采样光阑，入射在图像采集芯片上，获得光纤端面处光斑的图像，再由图像处理芯片进行分析，得到光纤间距信息。

作为上述技术方案的改进，