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(jù)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(xiàn)性依賴一種獨特的圖像處理算法，而內(nèi)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(nèi)外光學通信組件制造商的一致認可，是世界上為數(shù)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�？刂茊卧呻娔X主機、機架、驅(qū)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(diào)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(nèi)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(qū)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(jié)構(gòu)，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(xiàn)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(zhuǎn)向鏡組成的復雜網(wǎng)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(xiàn)更高的測量精度。

RLE10使用光纖將激光光束直接傳輸?shù)竭h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(xiàn)的測量分辨率，因此憑借633 nm的工作波長，RLE10可輕松實現(xiàn)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(jié)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(chǎn)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(nèi)的一攬子工程設計解決方案。其生產(chǎn)的圖像檢測和通用檢測機器備受日本國內(nèi)外光學通信組件制造商的推崇。


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來源：雷尼紹