基于STM32的大芯徑石英棒材拉錐裝置的研制.pdf

1、天文光子學(xué)是天文學(xué)與光子學(xué)相結(jié)合的學(xué)科，對(duì)天文學(xué)的發(fā)展有著非常重要的意義。光纖器件作為多目標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)的接收、傳輸?shù)闹匾骷?，其性能?duì)多目標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有決定性意義。與單模光纖器件相比，大芯徑多模光纖器件可以同時(shí)接收更多的光信號(hào),因此在天文上的應(yīng)用更為廣泛。目前制作光纖器件主要使用熔融拉錐的方法，而傳統(tǒng)的光纖拉錐裝置只能制作芯徑較小的光纖器件，對(duì)于大芯徑光纖器件的拉錐效果較不理想。為此，本文根據(jù)移動(dòng)拉錐基本理論、模式耦合基本理論，研制

2、了基于STM32的大芯徑石英棒材拉錐裝置。
　　本文所研制的大芯徑石英棒材拉錐裝置由火焰燃燒系統(tǒng)、機(jī)電控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)三部分組成。在優(yōu)先考慮安全問題的前提下進(jìn)行了火焰燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)為了解決傳統(tǒng)點(diǎn)熱源受熱不均的問題，提出了一種新穎的面熱源加熱方式，能夠更好地控制光纖器件的加熱過程。在機(jī)電控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了帶有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的精密機(jī)械結(jié)構(gòu)，有效避免了因重力作用引起的形變。為了提高拉錐器件的精準(zhǔn)度，本文采用了STM32系列微控制

3、器作為機(jī)電控制系統(tǒng)的主控芯片，步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力單元，精準(zhǔn)控制運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在上位機(jī)系統(tǒng)中，采用了LabVIEW平臺(tái)進(jìn)行上位機(jī)軟件開發(fā)，具有較好的人機(jī)交互性，在人機(jī)界面上可以對(duì)拉伸速度、旋轉(zhuǎn)速度、火焰平移速度及距離等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，較好地控制制成的光纖器件錐形。
　　為了測(cè)試系統(tǒng)的有效性，將320μm的大芯徑天文光纖嵌入內(nèi)徑500μm的外圓內(nèi)方的玻璃預(yù)制棒內(nèi)，進(jìn)行了器件拉錐，并對(duì)拉錐后的光纖器件進(jìn)行性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該拉錐