光纤连接器端面的3D干涉仪检测技术

发布于：2006/7/26 9:19:46 | 875 次阅读

[转载]原文链接：

      随着网络应用的扩大和网络情报流量的急速增加，公共网及局域网对网络带宽的要求越来越高，光纤通信网络已经成为现代通讯网络最基础的一部分。光通讯市场2004年已经出现了明显的复苏迹象。
      光通信需要大量的光纤连接器。
      今天的光纤连接器制造技术有以下趋势：性能明显提高，先进测试制造技术应用越来越普及，竞争也更激烈。
      比如UPC单模连接器的回损(Return Loss), 只要求45dB甚至更低, 而今大部分客户要求55dB以上；对插损(Insertion Loss) 的要求也由的1dB，到0.5dB, 再到0.3dB，甚至0.1dB以下。
      又比如连接器端面3D几何参数的检测，以前很少有客户要求对其进行控制。现在越来越多的客户，特别是大部分国外客户都要求对研磨后的连接器端面进行3D几何参数的抽检，甚至全检。3D端面干涉检测仪在两年之前，在中国还只有少数厂家使用。而今3D端面干涉检测仪正在迅速普及，相当多的国内厂商已经购买或正在考虑购买，以提高产品质量和企业的竞争力。
要控制光纤连接器的几何参数，选择适当的端面检测仪器是关键。本文以日本富士写真光机株式会社开发的FS-05光纤连接器端面检测干涉仪为例，介绍连接器端面几何参数的检测原理。
FS-05光纤连接器端面检测干涉仪由的光器件供应商SENKO (扇港) 进行销售并提供技术支持。
       2．常见的光纤连接器检测参数
       3．光纤连接器端面3D干涉检测仪的检测原理
      （1）干涉仪及干涉条纹的解析
       评价光纤连接器端面的球面半径和光纤高度，首先必须测量连接器端面的形状。干涉仪具有测量高，速度快，成本低等优点，是测量表面形状的一个有效手段。图3.是光纤连接器端面检测干涉仪的系统概要。由光源射出的光线经半透镜反射到米罗干涉物镜后，光线聚焦于被检测光纤连接器的端面，经端面反射后与米罗干涉物镜的反射面反射的光线一同透过半透镜，成像于CCD摄像头。这时在CCD摄像头上可以观察到干涉条纹。CCD摄像头测得的图像经图像卡传送到计算机进行解析处理。就可以得到我们所需要的测量结果。由计算机经过控制卡及控制回路控制的PZT(压电陶瓷组件)用于移动米罗干涉物镜以产生位相移动。
      解析干涉条纹可以应用傅立叶变换法2，3，4,也可以应用位相移动法5，6。傅立叶变换法具有简单，快速，低成本等优点，但较低，一般用于简易型测量仪。对于光纤连接器端面形状的测量，一般采用解析较高的位相移动法。
      必须指出的是位相连接是一个比较复杂的过程。选择不同的位相连接算法，计算速度和安定性将会不同。
      （2）载物台的倾斜调整
       载物台的倾斜调整是一项关键技术。如果载物台的倾斜调整不高，将极大地影响球面顶点偏心，APC角度及定位键角度的测量。图4为倾斜调整和球面顶点偏心测量的关系概要。如图4（a）所示，当载物台倾斜调整完整时，干涉仪光学系统的光轴将与被测定光纤连接器的插芯的中心轴平行。此时，旋转被测定光纤连接器时，光纤连接器端面的球面顶点（环形干涉条纹的中心如A点或B点）将绕光纤的中心O点旋转，构成一个以O点为中心的圆。测定的顶点偏芯值OA或OB将与实际的顶点偏芯相同。也就是说，无论旋转光纤连接器到什幺角度，测定的顶点偏芯值的变化将不会太大。相反，如图4（b）所示，当载物台倾斜调整不完整时，干涉仪光学系统的光轴将会与被测定光纤连接器的插芯的中心轴交叉成一个角度。此时，旋转被测定光纤连接器时，光纤连接器端面的球面顶点（环形干涉条纹的中心如A点，B点，C点或D点）会绕一个与光纤的中心O不相同的中心O*旋转，构成一个以O*为中心的圆。显然，在不同位置测量的顶点偏芯值OA，OB或OC将与实际的顶点偏芯OD不相同。也就是说，旋转光纤连接器后，测定的顶点偏芯值将会有很大的变化。从这个现象也可以得到一个检验载物台倾斜调整是否完整的方法。即，旋转光纤连接器，依次测定顶点偏芯值，如果测定的顶点偏芯值变化不大，则载物台倾斜调整是完整的。反之，则载物台倾斜调整是不完整的。为了提高载物台倾斜的调整，富士写真光机株式会社开发了一种高，操作简单的载物台倾斜调整技术（已申请多国）7,8，可以达到大大高于一般调整方法的调整。
      （3）测量再现性
       测量再现性对光纤连接器端面检测仪的测量有很大的影响。以顶点偏心为例，目前，绝大部分厂商生产的光纤连接器端面检测仪的测量再现性大约在±5μm附近。这些数据可以从各厂家的网页方便的查到。有的厂家以测量再现性的标准偏差σ来衡量。按照误差理论的计算方法，此时的测量再现性误差可达±3σ，大约也在±6μm附近。
      一般不可能要求测量仪器的测量高于测量再现性。所以再现性是判定测量仪器的测量最重要指标之一。
      光纤连接器端面检测仪的测量再现性主要由光纤连接器端面检测干涉仪的测量再现性（由PZT的位相移动，CCD摄像头的和图像卡的A/D转换器的，测量电路的噪声，测量环境，如振动，温度的变化决定），以及载物台光纤连接器固定夹具的定位来决定。此外，一般由于光纤连接器插入固定夹具的旋转方向角度的不确定性（除APC光纤连接器），载物台的倾斜调整也会影响测量再现性。
      对于干涉仪的测量再现性，可以固定光纤连接器于载物台的固定夹具上，在不拔出光纤连接器的状态下反复进行测量。然后，对测量的数值进行处理，从而评价干涉仪本身的测量再现性。一般来说，基于现代干涉仪测量技术和干涉条纹解析技术而开发的干涉仪具有很高的测量再现性。不过，由于光学设计及光路布置不当，有些厂家的干涉仪对振动很敏感，从而影响干涉仪的测量再现性。
      对于光纤连接器固定夹具的定位，可以多次插入/拔出被测光纤连接器，对同一光纤连接器反复进行测量。然后，对测量的数值进行处理，从而评价光纤连接器固定夹具的定位。必须指出的是，由于大多采用某种标准器，如标准光纤连接器来进行载物台的倾斜调整，载物台的倾斜调整也会受到固定夹具的定位的影响，因此，提高固定夹具的定位是提高整个光纤连接器端面检测仪的测量的关键。为了提高固定夹具的定位，富士写真光机株式会社开发了一种高，操作简单，可靠性高的光纤连接器固定夹具（已申请多国），应用这种夹具，我们得到了极高的测量再现性（再现性误差不超过±2μm），大大高于其它产品的传统定位方法的定位。
      4．测量实验
      按照以上原理，我们以富士写真光机株式会社所开发的FS-05光纤连接器端面检测仪为例进行了下列测量实验，以检验光纤连接器端面检测仪的重要性能指标-再现性误差。
      （1）对干涉仪进行倾斜调整(校正)
      （2）检验再现性误差:再现性误差分两种，一种为多次(一般为10次)插入/拔出被测连接器并旋转45度测量而得到的再现性误差，另一种为在连接器固定的状态下连续多次测量而得到的再现性误差.
      经实验验证， FS-05测量仪具有以下特点：
      ● 采用三次元非接触位相变调干涉测量方法，极高的测量高，速度快。
      ● 具有极高的测量再现性，特别是顶点偏心测量的再现性误差为其它产品的1/2～1/3。
      ● 具有高性能，低价格的特点，操作简单，经济实用。
      ● 采用LED光源,仪器的能耗低,体积小，使用寿命长，维护方便。
      ● 测量可靠，安定，抗环境能力强，特别适用于在加工现场进行测量。
      ● 目前具备中文操作界面的光纤干涉仪，极大地方便中国使用者。
      5．结束语
      光纤端面检测干涉仪是提高光纤连接器端面研磨技术，控制产品质量的一把利器。随着其普及及其它先进技术及设备的引进，将会进一步提高中国光纤连接器产品的质量，巩固中国作为光纤产品世界生产基地的地位。
      FS-05光纤连接器端面检测干涉仪由的光器件供应商SENKO (扇港) 进行销售并提供技术支持。

参与讨论

登录后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组（HEAG）召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展，新技术不断涌现，与相关产业融合度持续提升，正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势，欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度，在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面，智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动，2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于：2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网，苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元，wifi+蜂窝网络版起售价为999美元；12.9英寸wifi版起售价为1099美元，wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上，国内外汽车品牌云集，长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示：“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一，巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期，到2025年，将推出50多款新能源产品，全力支持可再生能源使用，为全球用户

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临，电子烟“通配”大战走向何方？

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果，将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日，《电子烟强制性国家标准》正式实施，中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕，一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成，“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示，被

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚，专用于大电流应用中进行精确测量全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站提供高可靠性、高成本效益的解决方案美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商，宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器，扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚，可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于：2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐，啥都往里装，但区别在于有的像聚宝盆，有的像垃圾桶。国庆假期刚结束，中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵，玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言，中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App，正式进军元宇宙婚礼赛道。就产品而言，如同其他元宇宙产品，李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”：有人说是有趣的尝试，有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道，QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算：突围商业模式痛点

截至8月末，中国5G基站总数达210.2万个，中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业，互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地，车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟，这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现，对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测，即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下，边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。有记者问：近日，美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时，在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中，又将31家中国实体列入，请问中方对此有何回应？对此，商务部新闻发言人回应称，中方注意到相关情况。首先，通过中美双方前一阶段共同努力，9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作：推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月，奔驰带来了VISIONEQSS概念车，其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏，横贯整个A柱，令人印象深刻。今天，TCL华星正式官宣与奔驰达成合作，并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。根据TCL介绍，这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计，将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体，并能够与3D实时导航系统相辅相成。同时，这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌谁最受伤

国庆假期后首日开盘，上证综指时隔5个月再次失守3000点，与此同时，半导体板块也再度走低，其中，北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间，半导体板块持续下挫，北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘，北方华创、雅克科技维持跌停状态，华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日，半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。在半导体板块遭遇下挫的同时，北

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

unionblog

关注