該設(shè)備采用激光外差位移計和圖像處理技術(shù)，能夠精確測量多芯光連接器和波導(dǎo)的間距偏差、形狀等。此外，它還使用特殊的光學系統(tǒng)，以最佳放大倍率進行測量。 

待測對象

• 光纖陣列
• V型槽基板    

重復(fù)性

3σ ≤ 0.1 μm    

測量時間

1~2秒/1芯/1槽    

測量詳情

測量V形槽之間的間距。

這測量的是虛擬光纖圓心在 Y 軸方向（垂直方向）上的偏差。

測量V形槽的角度。

測量V形槽的高度。

設(shè)備配置

顯微鏡

無限遠光學系統(tǒng)物鏡：
20倍（用于V型槽基板測量），
50倍（用于芯間距測量）    

CMOS

2456×2058（像素數(shù)）    

光源裝置 1（同軸反射照明）

LED照明外部控制    

自動 X、Y、Z 平臺

• X軸（俯仰方向）平臺/移動范圍 100mm（可自定義）
• Y軸（對焦方向）平臺/移動范圍 4mm（可自定義）
• Z軸（高度方向）平臺/移動范圍 4mm（可自定義）    

激光干涉測量（雙軸）

- X軸俯仰運動檢測：分辨率0.01微米
- 高度俯仰檢測：分辨率0.01微米    

帶狀光纖光接收單元

定制    

工作持有者

定制    

個人電腦

操作系統(tǒng)：Windows 10    

自動舞臺控制器

X、Y 和 Z 軸平臺控制    

選項

隔振臺（自動調(diào)平系統(tǒng)，連續(xù)供氣系統(tǒng)）

校準玻璃圖案規(guī)

產(chǎn)品詳情

該設(shè)備通過對專用光學系統(tǒng)和高分辨率相機拍攝的圖像應(yīng)用專有的圖像處理算法，提高了測量結(jié)果的可重復(fù)性。激光干涉儀的使用進一步增強了運動測量的可靠性。通過PC控制XYZ自動平臺和照明強度，可以進行高精度尺寸測量，同時還可以通過設(shè)置標準值進行檢測。
該設(shè)備可測量光通信元件的V型槽基板和光纖陣列。這些元件的制造精度要求高，旨在實現(xiàn)高密度、最大限度降低連接損耗并保持形狀不變。作為世界上少數(shù)能夠達到如此高精度測量的設(shè)備之一，該設(shè)備獲得了國內(nèi)外光通信元件制造商的高度贊譽，并最終交付使用。
下文將詳細介紹每個測量目標的測量方法，并概述該設(shè)備。

測量詳情

V型槽基板的尺寸測量包括V型槽間距、V型槽垂直位移、V型槽角度和V型槽高度。V型
槽間距可通過兩種方法確定：一種方法是利用V型槽的斜邊，測量兩條斜邊交點到相鄰V型槽的橫向距離；另一種方法是從V型槽的斜邊繪制一個虛擬光纖圓，測量圓心到相鄰V型槽的橫向距離。V
型槽的垂直位移則通過測量V型槽內(nèi)虛擬光纖圓的圓心來確定。測量此值有兩種方法：一種是確定垂直位移相對于連接兩端中心的直線的距離（在這種情況下，測量目標是除兩端V形槽之外的其他V形槽）；另一種是根據(jù)所有V形槽的垂直位移創(chuàng)建一個虛擬參考線，然后確定V形槽垂直位移相對于該虛擬參考線的距離。V形槽的角度由V形槽的兩條斜邊確定，高度由兩條斜邊的交點到斜邊頂點的垂直距離確定。

光纖陣列的尺寸測量包括測量光纖纖芯之間的橫向距離、垂直距離和縱軸距離。這些測量值基于以光纖纖芯中心為圓心的近似圓心計算得出。光纖纖芯之間的橫向位移通過計算相鄰光纖纖芯之間的橫向距離來確定。
光纖纖芯之間的垂直距離可以通過兩種方式確定：一種是計算除連接陣列中首尾兩根光纖纖芯末端的直線兩端之外的其他光纖纖芯的垂直位移；另一種是根據(jù)所有光纖纖芯的垂直位移創(chuàng)建一個虛擬參考點，然后計算光纖纖芯相對于該虛擬參考點的垂直位移。
光纖纖芯之間的距離由上述的間距（X軸位置信息）和垂直位移（Y軸位置信息）計算得出。

設(shè)備描述

本產(chǎn)品主要由主機和控制單元組成。主機包括支架、測量單元、XYZ自動平臺/工件安裝單元和觀察/照明單元。控制單元包括PC主機、PC機架、驅(qū)動盒和激光干涉儀，以PC主機為主機構(gòu)成一個系統(tǒng)。
主機的組成如下：支架采用連續(xù)供氣自動調(diào)平和隔振功能，保持穩(wěn)定姿態(tài)，測量單元放置于其表面進行操作。
測量單元采用花崗巖底板作為基座，以增強剛性并抑制振動，從而保證測量的穩(wěn)定性。XYZ自動平臺、分辨率為0.01 μm的激光干涉儀、顯微鏡和透射照明單元均安裝在基座上，測量單元上方設(shè)有防護罩，防止自動操作過程中上方人員進入。XYZ
自動平臺各軸的標準行程分別為：X軸100 mm，Y軸4 mm，Z軸4 mm。行程范圍可定制。驅(qū)動電機采用編碼器，從而提高了驅(qū)動與運動的相關(guān)性。每個平臺均為獨立結(jié)構(gòu)，按 ZYX 順序堆疊。激光干涉儀的兩個反射鏡安裝在頂部 X 軸上，用于檢測運動、運動過程中的垂直位移以及 Z 軸運動。工件夾具也安裝在 X 軸上。該工件夾具為定制產(chǎn)品，根據(jù)測量目標和用戶需求量身打造，可牢固地固定測量目標，從而提高測量精度。
觀察和照明部分用于采集圖像處理的基礎(chǔ)圖像，因此顯微鏡、照明設(shè)備和 CCD 相機均來自日本頂級制造商，以確保高質(zhì)量和高可靠性。CCD 相機的圖像傳感器采用 CCD 元件來降低噪聲和單個元件缺陷，并采用高分辨率 QSXGA CCD 來采集清晰的圖像，從而提高圖像處理的可重復(fù)性。照明設(shè)備的光源采用LED，可提供穩(wěn)定的輸出，方便日常啟動準備，并且與白熾燈泡相比，有助于降低維護成本（風扇磨損和更換）和運行成本（燈泡壽命和功耗）。此外，針對每個測量目標，都精心挑選了透射式照明設(shè)備，以顯著減少屏幕內(nèi)亮度不均的情況。

控制單元由一臺PC承載，通過自主研發(fā)的軟件和各種控制板控制圖像處理、驅(qū)動、自動對焦、激光干涉測量和照明強度等各個方面。操作系統(tǒng)為Windows 7（日語或英語）。圖像處理采用專有算法，目標檢測則采用多級處理。舉例來說，如果目標是MT連接器上的導(dǎo)向孔，其周圍像素數(shù)為5000，目標檢測則從20000像素或更多像素（四行或更多行）的信息中提取出一個近似圓，并通過高速處理在幾分之一秒內(nèi)完成目標檢測。
為了提高圖像處理結(jié)果的可靠性，除了保證可重復(fù)性之外，校準也至關(guān)重要。由于該設(shè)備還能測量圖像上的XY距離，我們非常重視校準工作，并針對每個測量目標，在每個放大倍率（視場）下，使用相應(yīng)的參考圖案在每個XY方向上進行校準。這些參考模式已在可追溯性系統(tǒng)圖和檢驗報告中清晰記錄。
自動對焦功能是原廠軟件的內(nèi)置功能，它采用焦點掃描對比度檢測方法，可精確調(diào)整反射光和透射光的焦點。照明強度控制功能也是原廠軟件的內(nèi)置功能，允許用戶在軟件內(nèi)進行亮度調(diào)節(jié)和開關(guān)操作。如果檢測到的亮度相對于設(shè)定亮度增加或減少，自動亮度功能會通過環(huán)路控制將光源亮度調(diào)整至設(shè)定值。

參考視頻

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