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文檔簡介
1、錐型光纖作為一種特殊的光纖,普遍應用在醫(yī)學、近場光學顯微鏡以及光孤子通信等領域。而對于錐型光纖半徑的準確測量,是研究錐型光纖特性以及提高其生產(chǎn)質(zhì)量的前提和保證。本文在國內(nèi)外光纖半徑測量技術研究的基礎上,重點研究基于光散射原理的光強極值法,并對其測量方案進行改進,以提高測量的速度和精確度。該方案將測量過程分為半徑數(shù)據(jù)庫建立、圖像處理和數(shù)據(jù)匹配三大部分進行研究。
(1)根據(jù)散射原理公式建立相應數(shù)據(jù)庫:從基本的波動方程出發(fā),分析了高
2、斯光束透過均勻透明的錐型光纖介質(zhì)后透射、衍射光的復雜疊加過程,并引入相關函數(shù)對散射公式進行近似求解。然后,通過原理公式,在給定的半徑取值范圍內(nèi),獲取每一半徑值所對應的散射光強值與散射角關系圖譜,并從圖譜中提取每一個光纖半徑的一套散射角數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫。
(2)搭建實驗平臺獲取散射圖像并進行相關圖像處理:本文實驗中所使用的光纖采用了中國航空自動控制第618研究所的單模錐型光纖,對其錐區(qū)半徑進行了測量實驗。測量系統(tǒng)包括:激光光源整
3、形系統(tǒng)、柱面透鏡望遠系統(tǒng)以及圖像采集系統(tǒng)。其中,對于激光光源束腰半徑的透鏡變換過程、柱面透鏡望遠系統(tǒng)的參數(shù)選擇等方面進行了詳細的計算分析。之后,由工業(yè)相機拍攝得到散射條紋圖像,對圖像進行了以下方案的預處理:先轉換圖像格式,再截取圖像,分別采用直方圖均衡化、均值濾波、低通濾波和中值濾波四種平滑濾波方法處理后,通過比較,選擇了先直方圖均衡化,再使用中值濾波進行圖像處理。將處理過的散射圖像中的單列光強極值圖像用平滑濾波算法進行平滑整形,并從中
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