針對透明光通信器件傳統(tǒng)手工對準耗時長、成品率低和一致性差等問題,通過研究透明光通信器件的自動裝配要求,建立透明光通信器件的邊緣模型和耦合模型,采用重疊積分法分析邊緣誤差對耦合損耗的影響,設計了一種基于數(shù)字圖像的透明光通信器件邊緣檢測方案。實驗結果表明:該方案能夠很好地檢測到復雜背景下透明光通信器件的邊緣,且能夠滿足對準偏差的精度要求,為透明光通信器件全自動裝配的智能對準系統(tǒng)研究提供支撐,具有重要的工程應用意義。 

【文章來源】：光通信技術. 2020,44(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【圖文】：

光通信器件三維邊緣模型

光通信器件裝配過程中，最常見的就是光纖與光器件的耦合對準，本文以光纖與光器件（鈮酸鋰晶體）的耦合對準為例說明。在實際的耦合對準過程中，光纖與光器件徑向的偏離程度r、端面的間隙d和傾斜的角度θ都會影響系統(tǒng)的對準精度，如圖2所示。如果對準系統(tǒng)光軸沒有精確耦合，即入射光波與光纖端面會存在著對準誤差。對準誤差大致分為3種情況[8,9]：軸向偏差、徑向偏差和角度偏差。誤差的存在將會引起激光信號能量的衰減，從而會導致光耦合效率的下降，直接影響到光通信器件產(chǎn)品裝配的性能。理想的耦合應該效率高并能獲得盡可能大的輸出光功率，以提高傳輸距離和提高系統(tǒng)的信噪比。經(jīng)過理論分析可知，軸向誤差減少1μm，耦合效率大約提高0.3%；徑向偏差減少1μm，耦合效率大約提高9%；角度偏差減少0.001°，耦合效率大約提高0.7%。通過比較軸向偏差和徑向偏差可知，系統(tǒng)對徑向偏差的要求要大于對軸向偏差的要求。

在光纖與光器件的連接處，耦合系統(tǒng)裝配會使兩元件光軸角度傾斜θ，該傾斜角度引起的光功率損耗稱為傾斜損耗，也稱為角度偏差。其傾斜損耗αθ表示為[8,11]:圖4 徑向偏差對耦合效率和耦合損耗的影響

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3389148