Спосіб вимірювання неспіввісності оптичного волокна в з’єднувальному наконечника

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества установки световодного волокна в соединительном наконечнике. Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании к заявляемому решению является способ определения положения оптического волокна в соединительном наконечнике, включающий фиксирование соединительного наконечника с оптическим волокном с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом свободный конец освещают источником света, а электронный блок измеряет координаты центра светового пятна, для чего вначале определяет положение на телевизионном экране координатных осей, а затем координаты смещения. При этом электронный блок измеряет координаты центра светового пятна в плоскости кадра, затем фиксирующий патрон с наконечником и оптическим волокном поворачивают на 180° ненова измеряют координаты светового пятна. Так как полученные координаты являются диаметрально противоположными и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а координаты смещения светового пятна относительно него определяются как разность координат центра вращения и координат второго положения светового пятна. Недостатком описанного выше способа является использование оптической и телевизионной аппаратуры, которые вносят большие погрешности. Оптика определяет погрешности, связанные с явлением дифракции, а телевизионная техника не обеспечивает идеальной линейности развертки для изображения на экране, и это служит источником существенной погрешности, не дающей возможность использовать этот способ для измерения несоосности с большой точностью. Целью заявляемого технического решения является повышение точности измерения несоосности оптического волокна в соединительном наконечнике в следствии чего могут быть уменьшены потери в оптическом соединителе и повышена эффективность работы волоконно-оптических линий. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения положения, оптического волокна в соединительном наконечнике, заключающемся в том, что наконечник с оптическим волокном фиксируют с возможностью поворота вокруг своей оси, свободный конец волокна освещают источником света, фиксируют прошедший волокно световой поток, преобразуют оптический сигнал в электрический, измеряют координаты центра светового пятна, по которым вычисляют величину смещения центра светового пятна относительно центра вращения, по смещению судят о несоосности, согласно изобретению, перед измерением в ходе светового потока из наконечника размещают зеркальную шторку, кромку которой устанавливают в положение, при котором она проходит через центр вращения базовой поверхности наконечника, измерения ведут по световому потоку, о траженному от зеркальной шторки при четырех взаимно перпендикулярных положениях оптического волокна. Для установки кромки зеркальной шторки перемещают ее относительно торца исследуемого волокна с наконечником, измеряют интенсивность отраженного от шторки светового потока, фиксируют его минимальную и максимальную величины и устанавливают шторку в положение, при котором интенсивность равна полусумме зафиксированных величин, осуществляют вращение вокруг своей оси оптического волокна в наконечнике, фиксируют интенсивность отраженного от зеркальной шторки светового излучения, регистрируют его минимальное и максимальное значение, определяют угловое положение волокна при этих значениях и устанавливают соединительный наконечник в одном из этих положений, поворачивают его на 90 градусов, измеряют величину минимальной и максимальной интенсивностей, путем перемещения зеркальной шторки относительно торца исследуемого волокна, и устанавливают кромку зеркальной шторки в положение, соответствующее полусумме полученных значений интенсивности. После совмещения кромки зеркальной шторки с центром вращения базовой поверхности наконечника компенсируют постоянную составляющую, выполняют градуировку измерительной схемы по лимбу долемикронной подвижки и возвращают кромку зеркальной шторки в положение, когда кромка зеркальной шторки совмещена с центром вращения базовой поверхности. На чертеже (фиг.) представлена функциональная схема, реализующая предлагаемый способ. Для измерения несоосности оптического волокна в соединительном наконечнике было разработано устройство, включающее осветитель 1, фо топриемник 2, оптический разветвитель 3, узел ввода излучения в исследуемое волокно 4, приспособление 5 для крепления и вращения оптического волокна 6 с соединительным наконечником 7 и зеркальной шторкой 8, установленной на долемикронной подвижке 9, приспособление 5 расположено на опорной плите 10. Выход фо топриемника соединен с входом преобразователя 11 фототока в напряжение, выход которого последовательно через компенсатор напряжения 12 и регулируемый усилитель 13 соединен с регистратором 14, представляющим собой аналого-цифровой преобразователь. Выход аналого-цифрового преобразователя 14 соединен с электронновычислительной машиной 15, выход которой также соединен с видеоконтрольным устройством 16 и устройством документации измерений 17. Исследуемое оптическое волокно 6 с соединительным наконечником 7 фиксируют с возможностью поворота вокруг своей оси в приспособлении 5. Свободный конец волокна освещают источником света 1 через оптический разветвитель 3 и узел ввода излучения в оптическое волокно 4. В ходе светового потока из наконечника 7 размещают зеркальную шторку 8. Отраженный световой поток прошедший через волокно б, узел 4. и разветвитель 3, фиксируют с помощью фотоприемника 2, и преобразуют его в напряжение преобразователем 11. Используя долемикронную подвижку 9, перемещают кромку зеркальной шторки относительно торца исследуемого волокна 6 и соединительного наконечника 7. По показаниям видеоконтрольного устройства 16 фиксируют положение зеркальной шторки 8 при минимальном и максимальном значении интенсивности отраженного излучения при и Используя показания ЭВМ 15 на ВКУ16 устанавливают кромку зеркальной шторки в положение оптическим волокном 6: 11, 12, 13, 14. По разнице При этом кромка зеркальной шторки 8 проходит через центр светового потока исследуемого оптического волокна 6. Используя долемикронную подвижку 9 приближают зеркальную шторку 8 так, что показание ЭВМ 15 на ВКУ 16 максимально, а их контакт отсутствуе т. Вращением оптического волокна 6 с соединительным наконечником 7 вокруг оси вращения базовой поверхности соединительного наконечника 7 на 360°с помощью ВКУ определяют положение соединительного наконечника 7, при котором интенсивность отраженного излучения принимает значения Результаты измерения фиксирует устройство документации 17. Результаты применения заявляемого способа позволяют измерить несоосность с дискретностью 0,1мкм. Устройство с использованием данного способа может быть аттестовано на измерение несоосности ступенчатых и градиентных оптических волокон диаметром 50мкм, относительно базовой поверхности наконечника диаметром 2500мкм, с погрешностью 0,3мкм. Указанные результаты подтверждены экспериментальными испытаниями и аттестацией. или и устанавливают соединительный наконечник 7 с оптическим волокном 6 в одно из этих положений. При этом кромка зеркальной шторки оказывается перпендикулярной линии, соединяющей центр вращения базовой поверхности соединительного наконечника 7 с центром светового излучения. После этого еще раз поворачивают соединительный наконечник 7 с оптическим волокном 6 на 90° и снова с помощью ВКУ определяют значения и путем перемещения зеркальной шторки, и используя показания ЭВМ 16 на ВКУ 17 устанавливают кромку зеркальной шторки 8 в положение При этом кромка зеркальной шторки 8 оказывается совмещенной с линией, соединяющей центр вращения базовой поверхности соединительного наконечника 7 оптического волокна 6 с центром светового потока. В этом положении чувствительность схемы к перемещениям зеркальной шторки максимальная. Для использования этого эффекта вводят максимальное усиление с одновременной компенсацией постоянной составляющей и выполняют градуировку схемы по лимбу долемикронной подвижки с шагом 0,1мкм, проходя все значения от до фиксируя все значения в памяти ЭВМ. Выполнив такую градуировку измерительной схемы, возвращают зеркальную шторку 8 в положение и выполняют четыре последовательных измерения интенсивности светового потока при взаимно перпендикулярных положениях соединительного наконечника 7 с между и судят о несоосности в двух взаимно перпендикулярных положениях, а расстояние от центра светового потока до центра вращения базовой поверхности соединительного наконечника определяют по формуле Угловое положение линии, соединяющей центр светового потока и центр вращения базовой поверхности вычисляют по формуле