激光尺提升光纖連接器的測量精度

背景

Yagishita Giken的YGN-590-MT多芯光纖連接器檢測機可根據待測光纖連接器的類型設置預先確定的參考值，然后進行高精度的尺寸測量。

該機器的高分辨率攝像機和光學系統(tǒng)拍攝的圖像的再現性依賴一種獨特的圖像處理算法，而內置的激光干涉測量方案用于確保機器行程的準確性。機器的XYZ自動樣品臺和光照強度均通過電腦進行控制。

Yagishita Giken機器檢測的光學通信組件的類型通常包括MT插芯、MTF光纖模組和MPO。為了最大限度降低連接損耗并保持信號完整性，這些組件的制造過程均遵循著極嚴格的公差。

YGN-590-MT已獲得日本國內外光學通信組件制造商的一致認可，是世界上為數不多的幾種能夠以高精度測量波導間距偏差和形狀的系統(tǒng)之一，其特殊的光學系統(tǒng)也有助于提升放大倍率。

挑戰(zhàn)

YGN-590-MT由一個主機單元和一個控制單元組成。主機單元包含一個支架、測量單元、XYZ自動樣品臺/工件承載單元和一個光學觀察單元。控制單元由電腦主機、機架、驅動器盒和激光尺組成。

支架上裝有測量單元，同時具備減震和連續(xù)供氣自動調平功能以保持穩(wěn)定性。測量單元帶有一塊花崗巖底板，用于最大限度增加剛性、減少振動，從而確保測量穩(wěn)定性。

底板上安裝有XYZ自動樣品臺、0.01 μm分辨率激光尺、顯微鏡和光線傳輸單元。測量單元的外罩可防止自動操作期間光線從上方滲透進入機器內部。XYZ自動樣品臺的每根軸的行程距離分別為X軸100 mm、Y軸和Z軸4 mm。

機器的電機上裝備有編碼器，有助于降低理論驅動值與實際移動量之間的誤差。每個樣品臺都采用獨立的結構，排列順序為ZYX。激光尺使用的兩組光學鏡安裝在X軸的最頂部，用于檢測水平行程距離、垂直位移和Z軸移動。

然而，機器現有的激光干涉測量裝置的測量精度有限，難以滿足未來新一代光學通信組件提出的更高的校直精度要求。

解決方案

傳統(tǒng)的激光干涉測量方案需要用到激光頭、干涉鏡、反射鏡和探測器等，這些組件都是彼此獨立的。激光光束通過由分光鏡和光束轉向鏡組成的復雜網絡在這些組件之間傳輸，因此整個系統(tǒng)龐大且復雜，安裝、準直和維護的過程困難且耗時。

使用創(chuàng)新的雷尼紹RLE10激光尺，這類系統(tǒng)缺點便可迎刃而解。該激光尺的先進技術可最大限度減少多種來源的誤差，從而實現更高的測量精度。

RLE10使用光纖將激光光束直接傳輸到遠距離的發(fā)射裝置，該裝置也具有所有必需的干涉鏡組和干涉條紋探測器。這一方法可最大限度減少系統(tǒng)復雜性和集成時間。

由于激光干涉測量所使用的波長決定了可以實現的測量分辨率，因此憑借633 nm的工作波長，RLE10可輕松實現固有的高分辨率，且電子細分誤差或插值誤差可降至最低。

結果

集成雷尼紹RLE10激光尺后，機器校直精度、安裝便利性和系統(tǒng)穩(wěn)定性均得到提升。YGN-590-MT多芯光纖連接器檢測機的定位精度因此顯著提高，分辨率從0.1 μm提升至0.01 μm。

Yagishita Giken簡介

日本Yagishita Giken公司生產自動化設備已有40余年之久，能夠憑借自有技術提供包含設計、開發(fā)、控制和制造在內的一攬子工程設計解決方案。其生產的圖像檢測和通用檢測機器備受日本國內外光學通信組件制造商的推崇。


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來源：雷尼紹