基于光功率探测型光纤熔接机五维自动对准系统的研究与设计

发布时间：2017-04-09 00:11

  本文关键词：基于光功率探测型光纤熔接机五维自动对准系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光纤熔接机在光通信产业中有不可或缺的作用,而光纤熔接机的核心技术是光纤的对准系统。也就是说,光纤熔接机的性能好坏很大程度上取决于其光纤对准机构。对准精度越高,则光纤耦合率越高,熔接损耗也就越低。本文主要研究和设计一种基于功率探测光纤熔接机五维自动对准系统。同时,本文设计了一种光功率探测型光纤熔接机,此设计方案是基于光纤对准过程中光功率耦合率的探测技术。其中主要技术有：耦合比为50%：50%的1×2型光纤耦合器、光功率探测器及光电信号处理电路及光纤五维对准机构设计及三维对准机构的实现。其中五维对准机构的设计主要包括X、Y、Z轴方向平移对准及左右偏摆角及上下俯仰角调节。三维对准机构的实现即X、Y、Z轴方向平移。对准机构的自动对准过程主要使用专门的控制器自动化控制对准机构实现。光源与耦合器之间的耦合采用一单薄透镜。同时参考光波传输模场理论及光纤耦合理论,采用ASAP光学软件模拟光纤耦合过程,模拟出光纤对准过程中,光纤耦合率及耦合损耗随光纤端面距离、光纤倾角及横向偏移量变化趋势。并得出一定耦合损耗内允许的光纤端面距离、横向偏移量及倾斜角度,为光纤自动对准系统提供一定依据。根据所设计的方案及理论和模拟结果搭建光纤三维自动对准系统,采用C语言编写程序控制三维对准机构,实现了光纤三维自动对准,并采集光纤耦合过程的数据,通过对数据的处理和分析,验证了实际与理论相符合。此光纤自动对准系统得到初步较好的成果。
【关键词】：光功率探测 光纤熔接机 五维自动对准 算法 程序设计 ASAP仿真
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 第二章 光纤熔接损耗13-21
• 2.1 光纤光学基础13-14
• 2.1.1 光纤的结构13-14
• 2.2 影响光纤熔接损耗因素分析14-20
• 2.2.1 影响光纤熔接损耗的本征因素14
• 2.2.2 影响光纤熔接损耗的非本征因素14-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 功率探测型光纤熔接机总体解决方案21-35
• 3.1 功率探测型光纤熔接机总体方案21-22
• 3.2 实验器材选用和设计22-33
• 3.2.1 差动法减小误差22-23
• 3.2.2 光功率探测系统23-26
• 3.2.3 五维运动对准系统26-29
• 3.2.4 控制器29-31
• 3.2.5 光纤端面限位装置31-33
• 3.3 本章小结33-35
• 第四章 基于ASAP的光纤五维对准模拟35-53
• 4.1 ASAP简介35-36
• 4.2 光纤五维对准模型的建立36-42
• 4.3 仿真结果及分析42-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 控制程序设计53-73
• 5.1 程序设计算法53-58
• 5.2 程序代码58-61
• 5.3 三维光纤对准系运动平台61-63
• 5.4 部分程序语句63-71
• 5.5 本章小结71-73
• 第六章 实验结果及分析73-79
• 6.1 实验结果及分析73-78
• 6.2 本章小结78-79
• 第七章 总结和展望79-81
• 论文主要创新点81-83
• 参考文献83-87
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果87-89
• 致谢89-91
• 个人简历91-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 袁家华;自动调心光纤熔接机的图像处理[J];光通信技术;1990年04期

2 黄尚廉，石文江，饶云江;单模光纤连接损耗研究[J];光子学报;1994年02期

3 王文启;光纤接续损耗分析及处理[J];信息通信;2005年02期

4 孙鉴;;KEIL μ Vision 2环境下仿真单片机程序[J];计算机辅助工程;2006年02期

5 莫徽忠;;改善光纤熔接机性能的三种途径[J];柳州职业技术学院学报;2007年02期

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本文编号：294032