[发明专利]基于图像识别与光功率反馈的Y波导芯片直接耦合装置

摘要

本发明是一种基于图像识别与光功率反馈的Y波导芯片自动直接耦合装置，属于光纤传感技术领域。本装置主要包括光路单元、图像采集单元、运动执行单元和图像处理与控制单元。图像采集单元包括直角棱镜、三个相机和三个LED；运动执行单元包括Y波导固定机构、架设相机的电动台、控制输入端、前输出端和后输出端姿态的六维电动台，以及运动控制器。图像处理与控制单元先根据相机采集的图像调整输入端、前输出端和后输出端的位姿，再根据光功率计测量的环形器返回的光功率值精调耦合点。本发明避免了光纤陀螺内部两个熔接点，简化了光纤陀螺制作工艺，减小了光纤熔接引入的背向反射和偏振串音，提高了光纤陀螺测量精度、寿命和质量。

主权项

1.一种基于图像识别与光功率反馈的Y波导芯片自动直接耦合装置，其特征在于，包括光路单元、图像采集单元、运动执行单元和图像处理与控制单元；所述的光路单元中包括待耦合的Y波导芯片、输入端、前输出端、后输出端和光纤环，并设置光功率计测量输入端返回的光功率大小；所述的运动执行单元包括：用于固定Y波导芯片的Y波导固定机构，架设左相机的一维电动台，架设右相机的二维电动台，架设后相机的三维电动台，分别控制输入端、前输出端和后输出端姿态的三个六维电动台，以及运动控制器；运动控制器向一维电动台、二维电动台、三维电动台以及三个六维电动台发送姿态控制信号；所述的图像采集单元包括直角棱镜、三个相机、三个发光二极管LED和网络交换机；三个相机分别位于Y波导芯片的左侧、右侧和后侧，并且均水平放置，分别标记为左相机、右相机和后相机；三个LED分别以与光纤轴线成30度方向角斜照射输入端、前输出端和后输出端；直角棱镜安装于Y波导固定机构的上盖底面；网络交换机用于三个相机与台式计算机之间图像传输；所述的图像处理与控制单元包括计算机及直接耦合程序；所述的计算机连接三个相机、光功率计和运动控制器；所述的直接耦合程序包括：提取Y波导芯片、输入端、前输出端和后输出端的三维角度和三维位置，将控制三个六维电动台运动的指令输出给运动控制器；在利用相机采集的图像调整输入端、前输出端和后输出端的姿态后，根据光功率计的测量值调节输入端、前输出端和后输出端获取最终的耦合点。