一种光纤熔接质量监测方法和系统的制作方法
一种光纤熔接质量监测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光纤熔接技术领域，尤其涉及一种光纤熔接质量监测方法和系统。
【背景技术】
[0002]光纤熔接是将两根结构特征不完全一样的光纤融合成一根光纤的过程，光纤熔接在光纤激光器的制造过程中被经常使用，属于核心技术之一。
[0003]光纤熔接的熔接点的质量好坏直接决定了光纤激光器等设备的性能，因此对于光纤熔接质量的判断和监测也就成为光纤熔接技术的关键，同时判断和监测的结果又能够帮助改进熔接程序，提高熔接质量。
[0004]传统的熔接质量判断方法是单纯依靠插入损耗来判断，插入损耗越小，认定熔接质量越好。但是在光纤激光器里的双包层光纤熔接过程中，通过插入损耗判断熔接质量会变得非常不准确，这是因为在内包层传输的激光会回干扰到熔接质量的判断。
[0005]为此，需要提供一种改良的光纤熔接质量监测手段能够对光纤熔接的质量进行更准确和全面的判断。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种光纤熔接质量监测方法和系统，能够对光纤熔接质量进行更准确和更全面的判断。
[0007]为实现上述目的，本发明一个实施例提供一种光纤熔接质量监测方法，包括:
[0008]确定光束通过光纤恪接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定恪接质量预评估通过；
[0009]在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0010]在一个优选的实施例中，所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑分布特性。
[0011]在一个优选的实施例中，所述确定光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括:通过图像获取单元，分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像。
[0012]在一个优选的实施例中，通过第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点前的横向截面的光斑图像；
[0013]通过第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
[0014]在一个优选的实施例中，所述确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗包括:
[0015]确定光功率计分别确定所述光束通过所述光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
[0016]本发明实施例另一方面还提供一种光纤熔接质量监测系统，包括:
[0017]插入损耗确定子系统，用于确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当所述插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过；
[0018]光束特性确定子系统，用于在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0019]在一个优选的实施例中，所述光束特性确定子系统包括:
[0020]图像获取单元，用于分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像，以确定所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性。
[0021]在一个优选的实施例中，所述光束特性确定子系统还包括:第一分光镜和第二分光镜;
[0022]所述第一分光镜置于所述光束经过光纤熔接点前的光路中，所述第二分光镜置于所述光束经过所述光纤熔接点后的光路中；
[0023]所述第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中，分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，所述图像获取单元获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点前的横向截面的光斑图像；
[0024]所述第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中，分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，所述图像获取单元获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
[0025]在一个优选的实施例中，所述插入损耗确定子系统包括:
[0026]光功率计，用于分别确定所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
[0027]本发明实施例提供的方案不经通过插入损耗的因素来对光纤熔接的质量进行初步判断，还会综合光束通过光纤熔接点前后的光束特性变化确定熔接质量是否最终满足要求。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明实施例提供的光纤熔接质量监测系统的示意图；
[0030]图2是本发明实施例中在光纤熔接质量满足要求时光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像；
[0031]图3至图5是本发明实施例中在光纤熔接质量不满足要求时光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
【具体实施方式】
[0032]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0033]图1示出了本发明实施例提供的一种光纤熔接质量监测系统的示意图，下面结合该光纤熔接质量监测系统说明本发明提供的光纤熔接质量监测方法的实现和监测系统的组成。
[0034]如图1所示，光纤Ia和光纤Ib的端面进行熔接，熔接点为lc，本发明实施例中需要对熔接点Ic处的熔接质量进行监测。为此通过光源6输出的激光从光纤Ia —侧输入，并由光纤Ib —侧输出，并通过输入的激光和输出的激光之间的特征来判断熔接点Ic的熔接质量。本领域技术人员应该能够理解，还可以让光源6输出的激光从光纤Ib —侧输入，并由光纤Ia —侧输出，也能判断熔接点Ic的熔接质量。
[0035]在本实施例中对于熔接质量的判断首先需要进行预评估，具体地，确定光源6输出的光束通过光纤熔接点Ic前后的插入损耗，当插入损耗第一阈值时，判定熔接点Ic的熔接质量预评估通过。光源6可以为激光器，例如可以为输出光波长为1064nm的激光器。
[0036]确定上述插入损耗，需要确定光源6输出的光束通过光纤熔接点Ic前的光功率和光纤熔接点Ic后的光功率，并由这两个光功率的差值确定插入损耗。在实际中，确定光功率可以使用光功率计。
[0037]以图1为例，光源6输出的光束通过聚焦透镜2親合入光纤la，从光纤Ib输出的光束通过准直透镜3进行准直输出。为了实现对光束通过熔接点Ic前的光功率的测量，在光源6和聚焦透镜2之间设置第三分光镜11，以从光束经过熔接点Ic前的光路中分出部分光束，作为待检测的第三输入光束，通过第一光功率计7测量该第三输入光束的光功率，以作为光束通过光纤熔接点Ic前的光功率的值。在实际中，上述第三分光镜11可以是倾斜设置的半透半反镜，反射的部分光束作为待检测的第三输入光束，透射的部分光束向熔接点Ic的方向传输。为了实现对光束通过熔接点Ic后的光功率的测量，在准直透镜3的远离恪接点Ic的一侧设置第二分光镜5，以从光束经过恪接点Ic后的光路中分出部分光束，作为待检测的第四输入光束，并通过 第二光功率计8测量该第四输入光束的光功率，以作为光束通过光纤熔接点Ic后的光功率的值。在实际中，上述第二分光镜5可以是倾斜设置的半透半反镜，投射的部分作为第四输入光束。
[0038]在图1中，确定光束熔接点Ic前后的光功率是借助两个光功率计分别实现的，在实际中，还可以使用同一个光功率通过分时的方式分别采集第三输入光束和第四输入光束的光信号，并分别确定第三输入光束的光功率和第四输入光束的光功率。为了上述分时的采集第三输入光束和第四输入光束的光信号，可以将第三输入光束和第四输入光束引入到一个分时光开关上，并由该分时光开关控制第三输入光束和第四输入光束分时通过，光功率计采集通过的光束的光信号。
[0039]第三输入光束的光功率和第四输入光束的光功率均被输入到计算机处理装置9中，计算机处理装置9利用上述两个输入光束的光功率，确定光束通过光纤熔接点Ic前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过，如果没有通过，则需要立即改善熔接点Ic的熔接质量，或者重新熔接。
[0040]上述的光功率计和计算机处理装置实际上组成了插入损耗确定子系统。
[0041]在对熔接质量进行预评估后，如果预评估通过，则继续需要对光束通过光纤熔接点I前后的光束特性变化进行确定，为此需要确定光束通过光纤熔接点Ic前后的光束特性，并在发现光束通过光纤熔接点Ic前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0042]如图1所示，可以通过设置在光束经过光纤熔接点Ic前的光路中的第一分光镜4分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过图像获取单元(图1中具体为CXD I)获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，该光斑图像作为光束特性的具体表现形式，所以可以作为光束通过熔接点Ic前的光束特性。
[0043]还可以通过设置在光束经过光纤熔接点Ic后的光路中的第二分光镜5分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过图像获取单元(图1中具体为CCD I)获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，该光斑图像作为光束特性的具体表现形式，所以可以作为光束通过熔接点Ic后的光束特性。
[0044]需要说明的是，在图1中，同一个CXD I既用来获取第一输入光束的光斑图像，还用来获取第二输入光束的光斑图像，这可以通过分时复用该CCD I来实现。当然也可以设置两个CCD，用来分别获取第一输入光束的光斑图像和第二输入光束的光斑图像。
[0045]此外，CCD仅仅是图像获取单元的一种具体实现方式，在实际中还可以采用其他类型的图像获取单元。
[0046]第一输入光束的光斑图像和第二输入光束的光斑图像均会被发送至至计算机处理装置9，由计算机处理装置9进行自动化判定两个光斑图像所反映的光束特性是否一致，也可以通过由计算机处理装置9驱动的显示器将两个光斑图像进行显示，由用户进行人工判断。
[0047]实际上，CXD I和计算机处理装置9组成了光束特性子系统。
[0048]通常，从光源6 (尤其是采用激光器作为光源的情形)直接输出的光束的横向截面的光斑图像的强度分布成中心强边缘弱的特性。如果光纤熔接点Ic的熔接质量满足要求，通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布也应该满足同样的特性。图2示出了光纤熔接点Ic的熔接质量较好的情况下，光束通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布。
[0049]图3-图5分别示出了几种熔接质量不好的情况下，光束通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布图，可以看出这些光斑图像的强度分布中均出现了至少两个峰值分布点，与光源6直接输出的光束的横向截面的光斑图像的强度分布特性不同，其原因是熔接点Ic出的熔接质量不高导致光束传输过程中产生了特性变化的现象。
[0050]虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的0.1.1.P-1 I/
【主权项】
1.一种光纤熔接质量监测方法，其特征在于，包括: 确定光束通过光纤恪接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定恪接质量预评估通过； 在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑分布特性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括:通过图像获取单元，分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点前的横向截面的光斑图像； 通过第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗包括: 确定光功率计分别确定所述光束通过所述光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。6.一种光纤熔接质量监测系统，其特征在于，包括: 插入损耗确定子系统，用于确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当所述插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过； 光束特性确定子系统，用于在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光束特性确定子系统包括: 图像获取单元，用于分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像，以确定所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述光束特性确定子系统还包括:第一分光镜和第二分光镜； 所述第一分光镜置于所述光束经过光纤熔接点前的光路中，所述第二分光镜置于所述光束经过所述光纤熔接点后的光路中； 所述第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中，分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，所述图像获取单元获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点前的横向截面的光斑图像； 所述第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中，分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，所述图像获取单元获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述插入损耗确定子系统包括: 光功率计，用于分别确定所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
【专利摘要】本申请实施例提供了一种光纤熔接质量监测方法和系统，该方法包括：确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过；在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN104897370
【申请号】CN201510278786
【发明人】夏江帆, 刘汉斌, 赵青春
【申请人】广东高聚激光有限公司, 苏州华必大激光有限公司, 南京华尔达激光有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月27日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光纤熔接技术领域，尤其涉及一种光纤熔接质量监测方法和系统。
【背景技术】
[0002]光纤熔接是将两根结构特征不完全一样的光纤融合成一根光纤的过程，光纤熔接在光纤激光器的制造过程中被经常使用，属于核心技术之一。
[0003]光纤熔接的熔接点的质量好坏直接决定了光纤激光器等设备的性能，因此对于光纤熔接质量的判断和监测也就成为光纤熔接技术的关键，同时判断和监测的结果又能够帮助改进熔接程序，提高熔接质量。
[0004]传统的熔接质量判断方法是单纯依靠插入损耗来判断，插入损耗越小，认定熔接质量越好。但是在光纤激光器里的双包层光纤熔接过程中，通过插入损耗判断熔接质量会变得非常不准确，这是因为在内包层传输的激光会回干扰到熔接质量的判断。
[0005]为此，需要提供一种改良的光纤熔接质量监测手段能够对光纤熔接的质量进行更准确和全面的判断。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种光纤熔接质量监测方法和系统，能够对光纤熔接质量进行更准确和更全面的判断。
[0007]为实现上述目的，本发明一个实施例提供一种光纤熔接质量监测方法，包括:
[0008]确定光束通过光纤恪接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定恪接质量预评估通过；
[0009]在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0010]在一个优选的实施例中，所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑分布特性。
[0011]在一个优选的实施例中，所述确定光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括:通过图像获取单元，分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像。
[0012]在一个优选的实施例中，通过第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点前的横向截面的光斑图像；
[0013]通过第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
[0014]在一个优选的实施例中，所述确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗包括:
[0015]确定光功率计分别确定所述光束通过所述光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
[0016]本发明实施例另一方面还提供一种光纤熔接质量监测系统，包括:
[0017]插入损耗确定子系统，用于确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当所述插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过；
[0018]光束特性确定子系统，用于在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0019]在一个优选的实施例中，所述光束特性确定子系统包括:
[0020]图像获取单元，用于分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像，以确定所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性。
[0021]在一个优选的实施例中，所述光束特性确定子系统还包括:第一分光镜和第二分光镜;
[0022]所述第一分光镜置于所述光束经过光纤熔接点前的光路中，所述第二分光镜置于所述光束经过所述光纤熔接点后的光路中；
[0023]所述第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中，分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，所述图像获取单元获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点前的横向截面的光斑图像；
[0024]所述第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中，分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，所述图像获取单元获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
[0025]在一个优选的实施例中，所述插入损耗确定子系统包括:
[0026]光功率计，用于分别确定所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
[0027]本发明实施例提供的方案不经通过插入损耗的因素来对光纤熔接的质量进行初步判断，还会综合光束通过光纤熔接点前后的光束特性变化确定熔接质量是否最终满足要求。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明实施例提供的光纤熔接质量监测系统的示意图；
[0030]图2是本发明实施例中在光纤熔接质量满足要求时光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像；
[0031]图3至图5是本发明实施例中在光纤熔接质量不满足要求时光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。
【具体实施方式】
[0032]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0033]图1示出了本发明实施例提供的一种光纤熔接质量监测系统的示意图，下面结合该光纤熔接质量监测系统说明本发明提供的光纤熔接质量监测方法的实现和监测系统的组成。
[0034]如图1所示，光纤Ia和光纤Ib的端面进行熔接，熔接点为lc，本发明实施例中需要对熔接点Ic处的熔接质量进行监测。为此通过光源6输出的激光从光纤Ia —侧输入，并由光纤Ib —侧输出，并通过输入的激光和输出的激光之间的特征来判断熔接点Ic的熔接质量。本领域技术人员应该能够理解，还可以让光源6输出的激光从光纤Ib —侧输入，并由光纤Ia —侧输出，也能判断熔接点Ic的熔接质量。
[0035]在本实施例中对于熔接质量的判断首先需要进行预评估，具体地，确定光源6输出的光束通过光纤熔接点Ic前后的插入损耗，当插入损耗第一阈值时，判定熔接点Ic的熔接质量预评估通过。光源6可以为激光器，例如可以为输出光波长为1064nm的激光器。
[0036]确定上述插入损耗，需要确定光源6输出的光束通过光纤熔接点Ic前的光功率和光纤熔接点Ic后的光功率，并由这两个光功率的差值确定插入损耗。在实际中，确定光功率可以使用光功率计。
[0037]以图1为例，光源6输出的光束通过聚焦透镜2親合入光纤la，从光纤Ib输出的光束通过准直透镜3进行准直输出。为了实现对光束通过熔接点Ic前的光功率的测量，在光源6和聚焦透镜2之间设置第三分光镜11，以从光束经过熔接点Ic前的光路中分出部分光束，作为待检测的第三输入光束，通过第一光功率计7测量该第三输入光束的光功率，以作为光束通过光纤熔接点Ic前的光功率的值。在实际中，上述第三分光镜11可以是倾斜设置的半透半反镜，反射的部分光束作为待检测的第三输入光束，透射的部分光束向熔接点Ic的方向传输。为了实现对光束通过熔接点Ic后的光功率的测量，在准直透镜3的远离恪接点Ic的一侧设置第二分光镜5，以从光束经过恪接点Ic后的光路中分出部分光束，作为待检测的第四输入光束，并通过 第二光功率计8测量该第四输入光束的光功率，以作为光束通过光纤熔接点Ic后的光功率的值。在实际中，上述第二分光镜5可以是倾斜设置的半透半反镜，投射的部分作为第四输入光束。
[0038]在图1中，确定光束熔接点Ic前后的光功率是借助两个光功率计分别实现的，在实际中，还可以使用同一个光功率通过分时的方式分别采集第三输入光束和第四输入光束的光信号，并分别确定第三输入光束的光功率和第四输入光束的光功率。为了上述分时的采集第三输入光束和第四输入光束的光信号，可以将第三输入光束和第四输入光束引入到一个分时光开关上，并由该分时光开关控制第三输入光束和第四输入光束分时通过，光功率计采集通过的光束的光信号。
[0039]第三输入光束的光功率和第四输入光束的光功率均被输入到计算机处理装置9中，计算机处理装置9利用上述两个输入光束的光功率，确定光束通过光纤熔接点Ic前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过，如果没有通过，则需要立即改善熔接点Ic的熔接质量，或者重新熔接。
[0040]上述的光功率计和计算机处理装置实际上组成了插入损耗确定子系统。
[0041]在对熔接质量进行预评估后，如果预评估通过，则继续需要对光束通过光纤熔接点I前后的光束特性变化进行确定，为此需要确定光束通过光纤熔接点Ic前后的光束特性，并在发现光束通过光纤熔接点Ic前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
[0042]如图1所示，可以通过设置在光束经过光纤熔接点Ic前的光路中的第一分光镜4分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过图像获取单元(图1中具体为CXD I)获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，该光斑图像作为光束特性的具体表现形式，所以可以作为光束通过熔接点Ic前的光束特性。
[0043]还可以通过设置在光束经过光纤熔接点Ic后的光路中的第二分光镜5分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过图像获取单元(图1中具体为CCD I)获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，该光斑图像作为光束特性的具体表现形式，所以可以作为光束通过熔接点Ic后的光束特性。
[0044]需要说明的是，在图1中，同一个CXD I既用来获取第一输入光束的光斑图像，还用来获取第二输入光束的光斑图像，这可以通过分时复用该CCD I来实现。当然也可以设置两个CCD，用来分别获取第一输入光束的光斑图像和第二输入光束的光斑图像。
[0045]此外，CCD仅仅是图像获取单元的一种具体实现方式，在实际中还可以采用其他类型的图像获取单元。
[0046]第一输入光束的光斑图像和第二输入光束的光斑图像均会被发送至至计算机处理装置9，由计算机处理装置9进行自动化判定两个光斑图像所反映的光束特性是否一致，也可以通过由计算机处理装置9驱动的显示器将两个光斑图像进行显示，由用户进行人工判断。
[0047]实际上，CXD I和计算机处理装置9组成了光束特性子系统。
[0048]通常，从光源6 (尤其是采用激光器作为光源的情形)直接输出的光束的横向截面的光斑图像的强度分布成中心强边缘弱的特性。如果光纤熔接点Ic的熔接质量满足要求，通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布也应该满足同样的特性。图2示出了光纤熔接点Ic的熔接质量较好的情况下，光束通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布。
[0049]图3-图5分别示出了几种熔接质量不好的情况下，光束通过光纤熔接点Ic后的光束的横向截面的光斑图像的强度分布图，可以看出这些光斑图像的强度分布中均出现了至少两个峰值分布点，与光源6直接输出的光束的横向截面的光斑图像的强度分布特性不同，其原因是熔接点Ic出的熔接质量不高导致光束传输过程中产生了特性变化的现象。
[0050]虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的0.1.1.P-1 I/
【主权项】
1.一种光纤熔接质量监测方法，其特征在于，包括: 确定光束通过光纤恪接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定恪接质量预评估通过； 在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑分布特性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定光束通过光纤熔接点前后的光束特性包括:通过图像获取单元，分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点前的横向截面的光斑图像； 通过第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，并通过所述图像获取单元获取所述待检测的第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗包括: 确定光功率计分别确定所述光束通过所述光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。6.一种光纤熔接质量监测系统，其特征在于，包括: 插入损耗确定子系统，用于确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当所述插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过； 光束特性确定子系统，用于在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光束特性确定子系统包括: 图像获取单元，用于分别获取所述光束通过光纤熔接点前后的横向截面的光斑图像，以确定所述光束通过光纤熔接点前后的光束特性。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述光束特性确定子系统还包括:第一分光镜和第二分光镜； 所述第一分光镜置于所述光束经过光纤熔接点前的光路中，所述第二分光镜置于所述光束经过所述光纤熔接点后的光路中； 所述第一分光镜从所述光束经过光纤熔接点前的光路中，分出部分光束，作为待检测的第一输入光束，所述图像获取单元获取该第一输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点前的横向截面的光斑图像； 所述第二分光镜从所述光束经过光纤熔接点后的光路中，分出部分光束，作为待检测的第二输入光束，所述图像获取单元获取该第二输入光束的横向截面的光斑图像，作为所述光束通过所述光纤熔接点后的横向截面的光斑图像。9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述插入损耗确定子系统包括: 光功率计，用于分别确定所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过所述光纤熔接点后的光功率，并由所述光束通过光纤熔接点前的光功率和通过光纤熔接点后的光功率，计算出所述光束通过光纤熔接点前后的插入损耗。
【专利摘要】本申请实施例提供了一种光纤熔接质量监测方法和系统，该方法包括：确定光束通过光纤熔接点前后的插入损耗，当插入损耗低于第一阈值时，判定熔接质量预评估通过；在判定熔接质量预评估通过后，确定所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性，当发现所述光束通过所述光纤熔接点前后的光束特性相一致时，判定熔接质量最终通过，否则判定熔接质量最终未通过。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN104897370
【申请号】CN201510278786
【发明人】夏江帆, 刘汉斌, 赵青春
【申请人】广东高聚激光有限公司, 苏州华必大激光有限公司, 南京华尔达激光有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月27日
最新回复(0)