[发明专利]保偏光纤定轴机

说明书

本发明提供一种保偏光纤定轴机，包括摄像装置和定位装置，所述摄像装置与外部控制装置连接，所述摄像装置包括水平摄像机和垂直摄像机，保偏光纤与所述水平摄像机处于同一水平高度，所述保偏光纤的一端放置在所述定位装置上且其端面面向所述水平摄像机，所述垂直摄像机固定在保偏光纤的端面上方；所述定位装置包括定位座，所述定位座上设置有手动旋钮、步进电机和位移台，所述手动旋钮、步进电机均与所述位移台连接且通过调节所述手动旋钮、步进电机移动所述位移台，所述位移台一端设置有光纤夹持装置，另一端设置有放置光纤固定工装的凸台。本发明能实现保偏光纤的快速稳定定轴，且操作简单，定轴准确度高。

技术领域

本发明涉及光纤传感器技术领域，具体涉及一种保偏光纤定轴机。

背景技术

保偏光纤是一类特殊的单模保偏光纤，该类保偏光纤具有较强的偏振保持特性，一般这一特性通过在保偏光纤芯向引入应力块或非对称纤芯获得。由于具有这一特性，保偏光纤广泛应用于保偏光纤陀螺、干涉传感以及相干光通讯等对偏振态具有较高要求的领域。保偏光纤偏振轴的精确定位和对准是其应用中的关键技术之一。

目前，国内外的保偏光纤定轴装置大多结构复杂，操作繁琐，且需要工作人员手动调整保偏光纤的偏振轴，整个过程精度不高且效率低下。

步进电机作为一种数字式的执行元件，它将电脉冲信号转换成相应的角位移，其特点显著，步进电机的位移与输入脉冲数严格成正比，没有累计误差，具有良好的跟随性；低速下能获得较大转矩，一般可以不用减速器而直接驱动负载。同时，采用步进电机构成的控制系统具有价格低、控制简单、维护容易等优点，特别是随着微型计算机和微电了技术的发展，使步进电机得到更加广泛的应用，同时也对步进电机的运行性能提出了更高的要求。

申请号201310205159.2的中国专利公开了一种保偏光纤自动定轴系统，包括图像处理和角度控制模块、控制装置、执行机构和角度检测装置，该专利能实时检测保偏光纤偏振轴方位角，调节转速和方向，但是其缺点是角度控制模块结构较为复杂，且仅对保偏光纤进行定轴，未考虑定轴后保偏光纤的固定问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种保偏光纤定轴机，利用摄像装置实时检测保偏光纤的偏振轴方位角，通过步进电机和手动旋钮相结合的方式控制方位角的精密调节，实现保偏光纤的快速稳定定轴，并通过光纤固定工装固定定轴好的保偏光纤，确保其后续的正常使用。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

保偏光纤定轴机，包括摄像装置和定位装置，所述摄像装置与外部控制装置连接，所述摄像装置包括水平摄像机和垂直摄像机，保偏光纤与所述水平摄像机处于同一水平高度，所述保偏光纤的一端放置在所述定位装置上且其端面面向所述水平摄像机，所述垂直摄像机固定在保偏光纤的端面上方；所述定位装置包括定位座，所述定位座上设置有手动旋钮、步进电机和位移台，所述手动旋钮、步进电机均与所述位移台连接且通过调节所述手动旋钮、步进电机移动所述位移台，所述位移台一端设置有光纤夹持装置，另一端设置有放置光纤固定工装的凸台。

进一步地，所述位移台包括水平位移台和垂直位移台，所述水平位移台和垂直位移台之间活动连接。

具体地，本发明将保偏光纤和光纤固定工装预先放置在定位装置上，通过光纤夹持装置使切割好的保偏光纤端面位于摄像装置前方，调节水平摄像机与光纤端面的距离，并通过垂直摄像机监测该距离，使光纤端面在水平摄像机上的成像清晰，控制装置在取得水平装置上的成像后，进行端面图像特征识别，并计算特征与基准面的角度偏差，调节手动旋钮，移动位移台，改变放置于位移台上的保偏光纤相对于水平摄像机的位置，对保偏光纤的偏差角度进行粗调节，控制装置对粗调节后的成像进行处理后，发送信号至步进电机，步进电机通过移动位移台进行保偏光纤的细调节，使保偏光纤处于期望的偏差角度，然后采用光纤固定工装对已定轴光纤进行固定，松开光纤夹持装置，取走已定轴并经由光纤固定工装固定的保偏光纤。