[发明专利]一种高精度光纤锥形熔接控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种高精度光纤锥形熔接控制装置及方法，属于光纤熔接领域，该装置包括左右对称设置的第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构，第一光纤夹持机构下方固定有距离传感器，第二光纤夹持机构下方固定有距离传感器参考面，还包括推进机构、推进步进电机、A/D转换模块、CPU处理器、调芯机构、调芯步进电机、图像采集模块、高压放电模块以及电极；所述CPU处理器通过线路与距离传感器、A/D转换模块、图像采集模块、高压放电模块、推进步进电机以及调芯步进电机连接。本发明避免了电机回程、机械结构等诸多误差因素，精确控制了锥形熔接的开始点和距离，控制精度高达1μm，锥形熔接速度快，效果好。

技术领域

本发明属于光纤熔接领域，具体涉及一种高精度光纤锥形熔接控制装置及方法。

背景技术

随着数字化、网络化和智能化时代的到来，信息传输领域正在经历爆炸性的增长。面对各种各样的信息需求，光纤作为信息传递的主要媒介得到广泛应用，支撑信息化市场发展，而光纤接续是光纤通信工程中重要的环节。光纤接续的工作原理是利用高压电弧将两根经过三维对准后的光纤端面熔化，同时用高精度运动机构缓慢推进使两根光纤熔合成一根，以实现光纤模场的良好耦合。在光纤的熔接过程中有时可以通过回拉光纤来使熔接点变细，以此来降低熔接损耗，此种熔接方式称为锥形熔接。

锥形熔接时光纤夹持机构回拉的开始点和距离直接影响锥形熔接质量，一般业界主流熔接机采用的方法是在正常熔接完成后，推进电机反转释放出推进的力量，同时光纤夹持机构上弹簧的拉力使光纤夹持机构向后运动，回拉光纤形成锥形光纤。

这种方法主要存在以下几个问题：CPU只能控制推进电机反转的步数，但是电机在从正转到反转的过程中，推进机构和电机都存在回程差等误差，而且不同机器本身也存在机械误差，这些误差无法克服，因此无法精确控制光纤夹持机构回拉的开始点；同时，由于上述诸多误差因素，锥形熔接时也无法精确控制回拉的距离，这样会造成锥形熔接的效果达不到预期设定值甚至拉断光纤造成熔接失败；另外，不同种类的光纤，在锥形熔接时对回拉的开始点和距离要求也不同，很难精确控制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种高精度光纤锥形熔接控制装置及方法，设计合理，解决了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的1，本发明采用如下技术方案：

一种高精度光纤锥形熔接控制装置，包括左右对称设置的第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构，第一光纤夹持机构下方设有距离传感器，第二光纤夹持机构下方设有距离传感器参考面；

还包括推进机构、推进步进电机、A/D转换模块、CPU处理器、调芯机构、调芯步进电机、图像采集模块、高压放电模块以及电极；CPU处理器通过线路与距离传感器、A/D转换模块、图像采集模块、高压放电模块、推进步进电机以及调芯步进电机连接；

距离传感器，被配置为用于测量至距离传感器参考面的距离，并将其以模拟电压的形式输出至A/D转换模块；

A/D转换模块，被配置为用于将距离传感器输出信号转换为数字信号，并发送给CPU处理器；

CPU处理器，被配置为用于将距离传感器输出根据数字信号控制推进步进电机和调芯步进电机，从而实现高精度锥形熔接控制；

推进机构，被配置为用于在推进步进电机带动下推动第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构相向运动或相背运动；

调芯机构，被配置为用于在调芯步进电机带动下使光纤夹持机构上的光纤三维对准；

图像采集模块，被配置为用于光纤图像的采集；

高压放电模块，被配置为使电极产生高压电弧从而熔化光纤。

进一步地，推进机构与推进步进电机传动连接，推进机构与光纤夹持机构接触连接。