基于PZT壓電納米定位臺/移相器調節(jié)的3D光纖端面檢測
光纖連接器是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件,它把光纖的兩個端面精密對接起來,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,并使由于其介入光鏈路而對系統(tǒng)造成的影響減到最小。光纖連接器作為光通訊無源器件中使用*泛的產品,其質量直接影響到了光纖通訊的傳輸效率和性能。為使其插入和回波損耗以及互換性都能達到*狀態(tài),市面上有很多檢測設備來保證光纖連接器的質量。
傳統(tǒng)的端面檢測儀可以快速檢測端面是否有污染物、劃痕、缺陷等不合格的因素,但是對于某些場合要用的光纖連接器端面,僅靠這些因素的判斷是無法來確定其是否合格和符合要求的。因此可以檢測光纖端面3D參數(shù)的技術應運而生。
3D檢測系統(tǒng)及其原理
目前光纖端面的三維參數(shù)檢測,常用的方式是光學干涉來進行測量。光學干涉就是根據(jù)相干光在空間相遇時,在某些區(qū)域始終增強,在某些區(qū)域始終減弱,形成穩(wěn)定的強弱分布。實際測量所用到的3D干涉儀系統(tǒng)就是根據(jù)這個原理設計的,其結構如圖1所示。
圖1、光纖連接器端面檢測干涉系統(tǒng)
3D干涉儀系統(tǒng)主要工作原理是由光源射出的光線經半透鏡反射到干涉物鏡,光線聚焦于被檢測光線連接器的端面,經端面反射后與干涉物鏡的反射面反射光線一同透過半透鏡,成像于CCD攝像頭。這時在CCD攝像頭上可以觀察到干涉條紋。CCD攝像頭測得的圖像經圖像卡傳送到計算機進行解析處理。就可以得到需要的測量結果。由計算機經過控制卡及控制回路控制的PZT壓電納米定位臺/移相器用于移動干涉物鏡以產生位相移動。
對于光纖端面形狀的測量,一般采用的方式是解析精度較高的位相移法。位相移法的原理是,通過控制PZT壓電納米定位臺/移相器移動干涉物鏡產生位相移動,每移動一步后由CCD攝像頭讀取干涉條紋,根據(jù)干涉條紋的分布計算出端面形狀。
圖2、光纖端面3D形貌
從上述原理中可了解到,PZT壓電納米定位臺/移相器的步進精度決定著3D干涉儀系統(tǒng)的檢測精度。
芯明天生產制造的PZT壓電納米定位臺、壓電促動器、壓電移相器產品已廣泛應用于干涉系統(tǒng),在相移調節(jié)過程中可以提供納米級的步進分辨率和精度,使得干涉儀系統(tǒng)測試性能更加穩(wěn)定、精確。
芯明天壓電促動器/納米定位臺/移相器
壓電陶瓷促動器 - 小體積型移相器
芯明天壓電陶瓷促動器具有體積小、納米級高精度、毫秒級響應速度等特點,它的外徑可小至9mm。搭配芯明天E53系列小體積壓電控制器,更適于受限空間的干涉系統(tǒng)。
壓電納米定位臺 - 適于籠式結構
P70系列壓電納米定位臺是專為籠式結構設計,四角預留籠式結構安裝孔。標品具有XY運動版本(行程17μm)、Z向運動版本(行程8μm),也可選擇XYZ運動版本。
壓電物鏡定位器 - 物鏡步進
芯明天具有多種壓電物鏡定位器,專用于物鏡的
納米級步進調節(jié),它既可集成于籠式結構,也可以集成于任意干涉系統(tǒng),外形結構緊湊,行程50μm至1mm任意選擇,高達2.5nm的分辨率可滿足干涉系統(tǒng)的步進精度要求。
壓電式移相器 - 小通孔至大孔徑
芯明天壓電移相器的種類可多達上百種型號,而針對大孔徑激光干涉儀,芯明天專門設計了P77系列壓電式移相器,孔徑由φ36mm至φ310mm可選,且可按需定制,可完成毫秒范圍內0.5nm步進的快速調節(jié)。