Спосіб контролю положення волокна та пристрій для вимірювання відстані до поверхні волокна

1 Способ контроля положения волокна путем его освещения пучком света, отличающийся тем, что формируют рассеянный свет подачей пучка света на волокно таким образом, что часть этого волокна служит источником рассеянного света, пространственно модулируют рассеянный свет с пространственной частотой модуляции Юм, детек тируют пространственно модулированный свет и определяют пространственную частоту соо детек тированного пространственно модулированного света, и по указанной частоте индицируют место положение волокна. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пространственную частоту о)о определяют получением спектра пространственной частоты указанного детектированного пространственно модулированного света и выявлением составляющей указанного спектра пространственной частоты, имеющей пространственную частоту соо, которая служит индикатором местоположения волокна 3 Способ по п.1, отличающийся тем, что свет пространственно модулируют дифракционной ре шеткой Ронки 4 Способ по п.1, отличающийся тем, что после пространственной модуляции рассеянный свет до детектирования трансформируют системой линз так, что положение волокна становится линейной функцией пространственной частоты соо. 5 Способ по п 2, отличающийся тем, что при де тектировании пространственно модулированного света выявляют интерференционную картину, ко торую дают прозрачное волокно и пучок света. 6 Способ по п 5, отличающийся тем, что спектр пространственной частоты интерференционной картины включает составляющую внешнего диа метра волокна, которую используют для контроля диаметра волокна 7 Способ по п 6, отличающийся тем, что to* вы бирают из условия, что пространственная частота составляющей внешнего диаметра Юнд волокна для ожидаемых местоположений и диаметров во локна значительно меньше, чем, во-первых, COD, a во-вторых - разность мо и о)мЯ. 8 Способ по п 5, отличающийся тем, что спектр пространственной частоты интерференционной картины используют для выявления дефектов и/или для слежения за толщиной герметичного покрытия волокна 9 Способ по п 1, отличающийся тем, что прост ранственную модуляцию света, детектирование указанного пространственно модулированного света и определение пространственной частоты (Оо выполняют в каждом из двух пространственно разнесенных местоположений волокна 10 Способ по п 9, отличающийся тем, что каж дое из двух пространственно разнесенных место положений смещают под углом к оси, которую за дают лучом света 11 Способ по любому из предыдущих пунктов, отли чающийся тем, что включает, кроме того, формиро вание управляющего сигнала о местоположении во локна по значению пространственной частоты (оо. 12 Устройство для измерения расстояния до по верхности волокна, включающее устройство для освещения поверхности пучком света, отличаю щееся тем, что включает источник света для нап равления пучка света на поверхность с рассеива нием по меньшей мере части пучка на детектор (рассеянный свет), средство для детектирования света во множестве пространственно распреде ленных местоположений, средство для прост ранственной модуляции с частотой сом рассеянно го света, расположенное между поверхностью и детектором, средство для определения на детек торе пространственной частоты модулированного рассеянного света шо, функцией которой является расстояние между средством пространственной модуляции и поверхностью 13 Устройство по п 12, отличающееся тем, что в качестве средства пространственной модуляции использована дифракционная решетка Ронки. 14 Устройство по п 12 или п 13, отличающееся тем, что содержит дополнительно систему линз с по ложительной силой между средством пространст венной модуляции и детектором, расположенным в сч о со ю см со о> 32584 задней фокальной плоскости этой системы, поэтому расстояние D между средством пространственной модуляции и поверхностью волокна линейно зависит от пространственной частоты ао * > Изобретение относится к способам и устройству для контроля местоположения оптических волноводных волокон или других прозрачных волокон В общем, изобретение относится к способам и к устройству для измерения расстояния до объекта или части его поверхности В европейском патенте 608 538, являющимся прототипом предлагаемого изобретения, раскрыто использование спектра пространственных частот (при контроле - прим перев) волокна В этой патентной публикации решается проблема контроля толщины герметичных, например, углеродных покрытий, наносимых на волокна в процессе вытяжки для снижения воздействия влаги на волокно В описании разъяснено, что амплитуда Н Д - составляющей обратно пропорциональна толщине герметичного покрытия Поэтому такую амплитуду (предпочтительно нормализованную амплитудой составляющей С Д) можно эффективно использовать для контроля и управления при нанесении таких покрытий Когда для этих целей используют спектр пространственных частот, свет лазера, направленный на волокно для генерирования интерференционной картины Воткинса, предпочтительно поляризуют так, чтобы силовые линии электрического поля были по существу параллельны продольной оси волокна Способ-прототип основан на создании интерференционной картины при освещении имеющего покрытие волокна когерентньм монохроматическим светом Такое волокно само обеспечивает дифракцию, картина которой меняется в местах нарушения сплошности покрытия Соответственно, устройство-прототип, описанное в указанном выше источнике и, которое показано на фигурах 10 и 11, имеет лазер, ориентированный в направлении контролируемого волокна 1 и направляющий на его поверхность 2 пучок 3 когерентного монохроматичекого света, системы линз 4 и детекторы 5 света для выявления дифракционной картины Однако одной лишь информации о дефектах покрытия недостаточно для эффективного управления процессом формования волокна и, в частности, для его удержания в центральном положении и регулирования его натяжения при измерении временной частоты стоячих волн вдоль волокна Попытки получения такой информации установкой известного дополнительного монитора положения волокна, который отображает волокно на детекторе и/или определяет его боковую поверхность, нежелательны из-за ограниченности свободного пространства в зоне вытяжки волокна на вытяжном устройстве Кроме того, существующие мониторы положения не способны обнаруживать очень малые колебания и, следовательно, информация о натяжении волокна может быть потеряна, когда стоячие волны в волокне становятся слишком малыми Да лее, из-за чувствительности к отклонениям волокна от фокуса детектора существующие мониторы не могут эффективно отслеживать параллельные возвратно-поступательным перемещения волокна Такое снижение точности из-за расфокусировки существенно ограничивает применение существующих мониторов для определения натяжения волокна Поэтому в основу изобретений положена задача путем усовершенствования условий формирования интерференционной картины при освещении волокна создать такие способ и устройство, которые были бы малочувствительны к расфокусировке и эффективно применимы в зоне вытягивания оптических волноводных волокон из заготовок для контроля их местоположения Поставленная задача решается тем, что в способе контроля волокна путем его освещения пучком света, согласно изобретению, формируют рассеянный свет подачей пучка света на волокно таким образом, что часть этого волокна служит источником рассеянного света пространственно модулируют рассеянный свет с пространственной частотой модуляции ох, детектируют пространственно модулированный свет и определяют пространственную частоту too детектированного пространственно модулированного света и по указанной частоте индицируют местоположение волокна Поскольку полученная интерференционная картина является сложной и несет информацию не только о местоположении волокна, но и других его характеристиках, необходимо отделить информацию про это местоположение выявлением составляющей спектра, которая зависит от местоположения волокна Рекомендуется, чтобы пространственную частоту «о определять получением спектра пространственной частоты указанного детектированного пространственно модулированного света и выявлением составляющей указанного спектра пространственной частоты, имеющей пространственную частоту WD, которая служит индикатором местоположения волокна Возможно, чтобы свет пространственно модулировать дифракционной решеткой Ронки Необходимо, чтобы после пространственной модуляции рассеянный свет до детектирования трансформировать системой линз так, что положение волокна становится линейной функцией пространственной частоты