專利名稱：一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖陣列或芯片測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的裝置及方法。
背景技術(shù)：
平面光波導(dǎo)PLC光分路器是FTTX網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵元器件，F(xiàn)TTX網(wǎng)絡(luò)是通信運(yùn)營商應(yīng)對激烈的市場競爭，擺脫銅纜接入技術(shù)的帶寬瓶頸，在城市化地區(qū)實現(xiàn)商務(wù)樓光纖到樓層、住宅小區(qū)光纖進(jìn)門洞，滿足多業(yè)務(wù)高寬帶承載要求的“三網(wǎng)融合”的寬帶光網(wǎng)絡(luò)。在平面光波導(dǎo)PLC生產(chǎn)的具體過程中，對光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)的研磨情況,直接決定了光分路器的性能，目前由于光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)大規(guī)模生產(chǎn)，要對所生產(chǎn)的每個器件進(jìn)行角度測試存在資源不足的困境，雖然經(jīng)過多年的摸索，但光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)角度測試問題一直是光分路器性能的瓶頸?；诖?，本發(fā)明申請通過結(jié)合光信息技術(shù)提供了一種進(jìn)行角度測量的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的裝置，該裝置包括:三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)，與載物平臺固定，反光鏡通過三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)的三個方向調(diào)準(zhǔn)后，載物平臺及其上的光纖陣列FA或芯片被測物的位置即可確定；四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)，與LED光源系統(tǒng)固定，LED光源系統(tǒng)通過四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行四個方向調(diào)準(zhǔn)以使得當(dāng)從光源系統(tǒng)發(fā)出的光通過與水平面垂直的反光鏡反射后的光點能夠進(jìn)入光源孔內(nèi)；其中LED光源系統(tǒng)的光源為點光源或線光源；屏幕表格，預(yù)先計算并且在屏幕表格上標(biāo)記了各光點位置所對應(yīng)的光纖陣列或芯片的角度值，當(dāng)LED光源系統(tǒng)為點光源時屏幕表格所顯示的光點位置與預(yù)先標(biāo)記的光點位置重合即可計算對應(yīng)的角度值。進(jìn)一步，所述光纖陣列FA或芯片具有微小角度端面的光器件。進(jìn)一步，當(dāng)LED光源系統(tǒng)光源為線光源時，預(yù)先在屏幕表格上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)角度光纖陣列FA或芯片的投影光線作為中間標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第一閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為上公差標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第二閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為下公差標(biāo)準(zhǔn)線；通過判斷投影光線是否在上下公差標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)來進(jìn)行檢測。進(jìn)一步，所述第一閾值為斜度8.3，第二閾值為斜度7.7。進(jìn)一步，所述預(yù)先計算是指屏幕光點與反射光角度對應(yīng)，反射光角度又與被測物角度有1/2的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明還提供了一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的方法，該方法包括:
步驟(I)反光鏡通過三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)的三個方向調(diào)準(zhǔn)后，確定載物平臺及其上的
光纖陣列FA或芯片被測物的位置；
步驟(2) LED光源系統(tǒng)通過四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行四個方向調(diào)準(zhǔn)以使得當(dāng)從光源系統(tǒng)發(fā)出的光通過與水平面垂直的反光鏡反射后的光點能夠進(jìn)入光源孔內(nèi)；其中LED光源系統(tǒng)的光源為點光源或線光源；
步驟(3)預(yù)先計算并且在屏幕表格上標(biāo)記了各光點位置所對應(yīng)的光纖陣列或芯片的角度值；
步驟(4)當(dāng)LED光源系統(tǒng)為點光源時屏幕表格所顯示的光點位置與預(yù)先標(biāo)記的光點位置重合即可計算對應(yīng)的角度值。進(jìn)一步，所述光纖陣列FA或芯片具有微小角度端面的光器件。進(jìn)一步，當(dāng)LED光源系統(tǒng)光源為線光源時，預(yù)先在屏幕表格上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)角度光纖陣列FA或芯片的投影光線作為中間標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第一閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為上公差標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第二閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為下公差標(biāo)準(zhǔn)線；通過判斷投影光線是否在上下公差標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)來進(jìn)行檢測。進(jìn)一步，所述第一閾值為斜度8.3，第二閾值為斜度7.7。進(jìn)一步，所述預(yù)先計算是指屏幕光點與反射光角度對應(yīng)，反射光角度又與被測物角度有1/2的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明的利用了光的反射原理，實現(xiàn)角度測量儀模式，實現(xiàn)了操作簡單，精確度高的使用規(guī)范，很大程度上提升了角度測量的使用效率。


圖1A是本發(fā)明角度測量儀整體圖。圖1B是圖1A的局部放大圖。圖2A是本發(fā)明三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)原理圖之一。圖2B是本發(fā)明三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)原理圖之二。圖3是本發(fā)明角度測量儀原理圖。圖4是本發(fā)明其中一種使用儀器測量FA角度的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明在載物臺上放置光纖陣列或芯片的具體實施方式
的示意圖。圖6是表示本發(fā)明載物平臺、光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)被測物、反光鏡之間的位置關(guān)系的示意圖。圖7是本發(fā)明屏幕投影的數(shù)據(jù)表格示意圖。其中，附圖標(biāo)記的含義是:1——三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)；2——載物平臺；3——四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)；4——LED光源；5——大屏幕數(shù)據(jù)表格；6——導(dǎo)軌滑道；7——調(diào)校
平臺；8-光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)被測物；9-反光鏡；10-標(biāo)準(zhǔn)
FA反射光線；11——斜度8.3角度反射光線；12——斜度7.7角度反射光線。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。本發(fā)明能夠提供一種將原來用于菲尼爾衍射、波分復(fù)用等實驗的光學(xué)器件-邁克爾遜干涉儀的部分原理，應(yīng)用到精密儀器的角度測量中，從而改變了以前需要抽查測量光纖陣列FA (fiber array)或芯片(chip)角度的方式,僅需儲備該便攜式紅光表面角度測量儀，即可快速響應(yīng)大規(guī)模的進(jìn)行角度測量的生產(chǎn)模式。所述光纖陣列FA或芯片為具有微小角度端面的光器件。在一個具體實施例中，當(dāng)一束LED光源發(fā)出的紅光以與水平方向相平行的方向射入具有一定傾斜角度的光纖陣列FA或者芯片表面后，除一部分光被光纖陣列FA (fiberarray)或芯片(chip)所吸收，另一部分被反射和散射，從幾何光學(xué)的觀點來講，散射光對應(yīng)于漫反射，反射光與散射光的強(qiáng)弱與被測粗糙度的大小有關(guān)。對大多數(shù)表面來說，散射光強(qiáng)度角分布為正態(tài)型，如圖3所示，而且其形狀特征與表面材料和入射光強(qiáng)度無關(guān)，因此表面散射光強(qiáng)度角分布與表面粗糙度之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。“光強(qiáng)度角分布”表不近似點光源或線光源在相同半徑處光強(qiáng)按角度的分布，以及不同半徑處按徑向的分布。為簡單起見，用正態(tài)分布的特征值來表征散射光強(qiáng)度角分布，稱之為光學(xué)散射特征值Sn:
權(quán)利要求
1.一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的裝置，其特征在于該裝置包括: 三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)，與載物平臺固定，反光鏡通過三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)的三個方向調(diào)準(zhǔn)后，載物平臺及其上的光纖陣列FA或芯片被測物的位置即可確定； 四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)，與LED光源系統(tǒng)固定，LED光源系統(tǒng)通過四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行四個方向調(diào)準(zhǔn)以使得當(dāng)從光源系統(tǒng)發(fā)出的光通過與水平面垂直的反光鏡反射后的光點能夠進(jìn)入光源孔內(nèi)；其中LED光源系統(tǒng)的光源為點光源或線光源； 屏幕表格，預(yù)先計算并且在屏幕表格上標(biāo)記了各光點位置所對應(yīng)的光纖陣列或芯片的角度值，當(dāng)LED光源系統(tǒng)為點光源時屏幕表格所顯示的光點位置與預(yù)先標(biāo)記的光點位置重合即可計算對應(yīng)的角度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述光纖陣列FA或芯片具有微小角度端面的光器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于:當(dāng)LED光源系統(tǒng)光源為線光源時，預(yù)先在屏幕表格上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)角度光纖陣列FA或芯片的投影光線作為中間標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第一閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為上公差標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第二閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為下公差標(biāo)準(zhǔn)線；通過判斷投影光線是否在上下公差標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)來進(jìn)行檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:所述第一閾值為斜度8.3，第二閾值為斜度 7.7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述預(yù)先計算是指屏幕光點與反射光角度對應(yīng),反射光角度又與被測物角度有1/2的對應(yīng)關(guān)系。
6.一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的方法，其特征在于該方法包括: 步驟(I)反光鏡通過三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)的三個方向調(diào)準(zhǔn)后，確定載物平臺及其上的光纖陣列FA或芯片被測物的位置； 步驟(2) LED光源系統(tǒng)通過四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行四個方向調(diào)準(zhǔn)以使得當(dāng)從光源系統(tǒng)發(fā)出的光通過與水平面垂直的反光鏡反射后的光點能夠進(jìn)入光源孔內(nèi)；其中LED光源系統(tǒng)的光源為點光源或線光源； 步驟(3)預(yù)先計算并且在屏幕表格上標(biāo)記了各光點位置所對應(yīng)的光纖陣列或芯片的角度值； 步驟(4)當(dāng)LED光源系統(tǒng)為點光源時屏幕表格所顯示的光點位置與預(yù)先標(biāo)記的光點位置重合即可計算對應(yīng)的角度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述光纖陣列FA或芯片具有微小角度端面的光器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于:當(dāng)LED光源系統(tǒng)光源為線光源時，預(yù)先在屏幕表格上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)角度光纖陣列FA或芯片的投影光線作為中間標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第一閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為上公差標(biāo)準(zhǔn)線，斜度第二閾值角度的光纖陣列FA或芯片的投影光線作為下公差標(biāo)準(zhǔn)線；通過判斷投影光線是否在上下公差標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)來進(jìn)行檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:所述第一閾值為斜度8.3，第二閾值為斜度 7.7。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述預(yù)先計算是指屏幕光點與反射光角度對應(yīng), 反射光角度又與被測物角度有1/2的對應(yīng)關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對光纖陣列或芯片進(jìn)行角度測量的裝置及方法，該裝置包括三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)，反光鏡通過三維反光鏡調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)的三個方向調(diào)準(zhǔn)后，載物平臺及其上的光纖陣列FA或芯片被測物的位置即可確定；四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)，LED光源系統(tǒng)通過四維LED光源調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行四個方向調(diào)準(zhǔn)以使得當(dāng)從光源系統(tǒng)發(fā)出的光通過與水平面垂直的反光鏡反射后的光點能夠進(jìn)入光源孔內(nèi)；屏幕表格，預(yù)先計算并且在屏幕表格上標(biāo)記了各光點位置所對應(yīng)的光纖陣列或芯片的角度值，當(dāng)LED光源系統(tǒng)為點光源時屏幕表格所顯示的光點位置與預(yù)先標(biāo)記的光點位置重合即可計算對應(yīng)的角度值。
文檔編號G01M11/00GK103105282SQ20131002656
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者錢建林, 徐虎, 周慶紅, 孫權(quán), 趙關(guān)寶, 陳立堅 申請人:上海亨通宏普通信技術(shù)有限公司, 江蘇亨通光電股份有限公司