光纖側(cè)面拋磨-拉錐系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、側(cè)面拋磨和拉錐技術(shù)制作的光纖器件在通信、傳感器、激光器等領(lǐng)域有著重要且廣泛的應(yīng)用。但目前市場(chǎng)上的光纖側(cè)面拋磨機(jī)和光纖拉錐機(jī)大多由國(guó)外生產(chǎn)，不僅價(jià)格普遍昂貴，而且可調(diào)整參量較少，這很大程度上約束了側(cè)面拋磨光纖器件和拉錐光纖器件的發(fā)展。因此自主研制新型的光纖側(cè)面拋磨和拉錐系統(tǒng)對(duì)相關(guān)科學(xué)研究和光纖微器件的發(fā)展都有著重要意義。針對(duì)制作新型光纖器件對(duì)微加工系統(tǒng)的需求及實(shí)驗(yàn)室科研工作的實(shí)際需要，本文借鑒現(xiàn)有光纖側(cè)面拋磨設(shè)備和光纖拉錐設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，依靠

2、運(yùn)動(dòng)控制和顯微測(cè)量等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光纖側(cè)面拋磨和拉錐的微加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)拋磨和拉錐的長(zhǎng)度在100mm內(nèi)可控，光纖尺寸測(cè)量精度在0.5μm以上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)加工側(cè)面拋磨光纖和拉錐光纖的效果良好。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設(shè)計(jì)和搭建了光纖側(cè)面拋磨與拉錐硬件系統(tǒng)，其中的關(guān)鍵器件包括拋磨輪、火焰噴頭、光纖夾具、光纖頂柱、轉(zhuǎn)接固定板、電動(dòng)位移臺(tái)、光柵尺、升降臺(tái)、直流電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制卡、工業(yè)相機(jī)、顯微鏡頭、LED

3、燈、光學(xué)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)等。⑵通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的特點(diǎn)，采用梯形加減速規(guī)劃方法來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可實(shí)現(xiàn)位移臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)且沖擊較小。結(jié)合光纖器件加工的實(shí)際需要，在VC++開(kāi)發(fā)環(huán)境中編寫(xiě)了位移臺(tái)和研磨輪控制程序，從而實(shí)現(xiàn)了拋磨與拉錐的控制程序設(shè)計(jì)，該程序可實(shí)現(xiàn)研磨、拋光、拉錐長(zhǎng)度可控，研磨輪的轉(zhuǎn)速和方向可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。⑶通過(guò)研究分析光纖圖像的特點(diǎn)，以顯微視覺(jué)測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)，借助OpenCV庫(kù)函數(shù)在VC++中開(kāi)發(fā)了一套在線測(cè)量光纖參數(shù)的程序