[发明专利]一种光纤预制棒测量装置的校准方法

说明书

本发明涉及一种光纤预制棒测量装置的校准方法，将扫描激光光源和光电位置探测器平行间隔一端距离相对定位，开启扫描激光光源和光电位置探测器，扫描激光光源和光电位置探测器沿平行间隔方向相对移动，使得的激光束从光电位置探测器的一侧边界处沿水平面对光电位置探测器的探测面进行扫描，扫描至光电位置探测器探测面的另一侧边界处结束，分别记录相对位移总长度和光电位置探测器位置传感信号，通过将相对位移量与位置传感信号进行比对，计算出光电位置探测器的响应线性度，最后获得一条准确的位移响应线性度或位置响应坐标曲线。本发明解决了因光电位置探测器响应线性度变化而影响系统测试精度的问题，同时增大光电位置探测器的测量长度。

技术领域

本发明涉及一种光纤预制棒测量装置的校准方法，属于光纤光电测量技术领域。

背景技术

光纤是现代数据通信的主要载体，光纤制备行业从成本和生产效率的角度考虑，倾向于制备直径更大的光纤预制棒。对光纤预制棒折射率剖面以及内径、外径等几何参数的测量是一个重要的质量控制环节。目前这种测量以基于光学的非接触式测量为主，其中会用到光电位置探测器(光电位置传感器)。光电位置探测器的工作原理是以数字量或模拟量的方式输出入射激光束在探测器上的位置坐标。通过激光器在预制棒横截面进行扫描，并记录透射之后的激光光斑位置，可以通过斯涅耳定律计算出光纤预制棒被扫描位置的折射率以及半径。

测量过程对于光电位置探测器上感光面的输出响应线性度要求较高，而由于半导体工艺的原因，当入射光强、环境光强、光电位置探测器上的偏压等外界因素发生变化时，光电位置探测器的响应线性度会出现劣化，进而导致系统的检测结果出现误差。且在探测器传感边缘区域(探测器有效长度两侧的1/4～1/6)由于光学系统的像差和电路噪声的影响，探测器的位置误差和输出线性度劣化会更为明显，从而影响预制棒的检测精度。

另一方面，随着预制棒直径的增加，激光器扫描的行程以及光电位置探测器所需要覆盖的光斑位移长度也要相应的增加，用于传感的光电位置探测器的尺寸也必须相应加大。而由于半导体工艺的原因，大尺寸的光电位置传感元件通常价格较贵，这将大大增加大尺寸光纤预制棒的测量装置成本。因此，增大光电位置探测器的测量长度，使得探测器传感边缘区域得到充分利用，能够有效降低测量装置的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种光纤预制棒测量装置的校准方法，以解决因光电位置探测器响应线性度变化而影响系统测试精度的问题，同时增大光电位置探测器的测量长度。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案如下：

将扫描激光光源和光电位置探测器平行间隔一段距离相对定位，其中扫描激光光源发射的激光束垂直于平行间隔面，光电位置探测器的探测面平行于平行间隔面，开启扫描激光光源和光电位置探测器，扫描激光光源和光电位置探测器沿平行间隔方向相对移动，使得的激光束从光电位置探测器的一侧边界处或边界邻近处沿水平面对光电位置探测器的探测面进行扫描，扫描至光电位置探测器探测面的另一侧边界处或边界邻近处结束，分别记录相对位移总长度和光电位置探测器位置传感信号，通过将相对位移量与位置传感信号进行比对，计算出光电位置探测器的响应线性度，然后对光电位置探测器的响应线性度进行校准，最后获得一条准确的位移响应线性度或位置响应坐标曲线。

按上述方案，光电位置探测器探测面的扫描区域为一条直线，直线的中点为位置零点，中点的一侧为正位移，中点的另一侧为负位移。

按上述方案，所述的比对过程为：记录扫描激光光源和光电位置探测器沿平行间隔方向相对移动时探测器的输出信号；记录相对移动的距离；将输出信号与相对移动的距离进行比对。

按上述方案，在扫描激光光源或光电位置探测器侧安设有平行移动装置，所述的平行移动装置与扫描激光光源或光电位置探测器相连。

按上述方案，所述的平行移动装置为丝杆滑座装置，丝杆由电机驱动。