Способ контроля диаметра оптического волокна

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА, заключающийся в том, что направляют когерентное излучение на эталонное и контролируемое волокна и определяют диаметр контролируемого волокна, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, располагают эталонное и контролируемое волокна ортогонально друг другу, формируют дифракционные картины от этих волокон в дальней зоне их плоскости анализа и по отклонению положения дифракционных минимумов этих картин судят о диаметре контролируемого волокна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН за 0 О1 В 11 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3471616/25-28 (22) 19.07.82 (46) 15.11.83 Бюл. 11 42 (72) 10.В.Завитневич, А.А.Козлов и С.Д.Мировицкая (7t) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 531 715.2(088.8) (56) t, Гинзбург В.М,, Степанов Б.М.

Голографические измерения. M„„

"Радио и связь", 1981. с.70-80.

2. Патент Франции 1 2408815, кл. С 01 S 11/10, 16.06.78 (прототип) .

„„SU„„1054679 А (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА .ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА, заключающийся в том, что HBhpBBJlRQT когерентное из" лучение на эталонное и контролируемое волокна и определяют диаметр контролируемого волокна, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, располагают эталонное и контролируемое волокна ортогонально друг другу, формируют дифракционные картины от этйх волокон а дальней зоне их плоскости анализа и по откло" нению положения дифракционных минимумов этих картин судят о диаметре контролируемого волокна .

1 !о 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного оптического контроля линейных размеров цилиндрических протяженных объектов, например диаметра оптического волокна.

Известен способ контроля геометрических размеров цилиндрических объектов, например волокна, с помощью голографической интерферометрии, ос- 10 нованный на получении зависимости распределения показателя преломления по поперечному сечению контролируемого волокна от его радиуса. Далее по результатам обработки интерфзрограмм 15 определяются диаметр сердцевины и толщина оболочки волокон 11 ".! .

Однако указанный способ не может быть использован для контроля волокна в процессе его вытяжки, поскольку здесь предъявляются жесткие требования по степени затемнения и уровню вибраци, и требует сложной аппаратуры.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является спо"

co6,контроля диаметра оптического волокна, заключающийся в том, что направляют когерентное излучение на эталонное и контролируемое волокна и определяют диаметр контролируемого волокна.

Эталонное и контролируемое волокна расположены параллельно друг другу, После прохождения через волокна иэлу35 че ни е ре ги ст ри рует ся с помощью фотодатчиков и передается в блок обработки информации, где непосредственно производится сравнение электрических сигналов от эталонного k контролируемого волокон Ã2 j .

Недостатки известного способа заключаются в низкой точности и производительности контроля иэ-за зависимости сигналов с фотодатчиков от yr45 ловых и поперечных смещений контролируемого волокна, а также ввиду того, что невозможен контроль в процессе вытяжки волокна °

Цель изобретения — повышение точ" ности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля диаметра оптического волокна, заключающемуся в том, что направляют когерентное излучение на эталонное и контролируе- 55 мое волокна и определяют диаметр контролируемого волокна, располагают эталонное и контролируемое волокна орто<> 19 2 гонально друг другу, формируют дифракционные картины от этих волокон в дальней зоне их плоскости анализа и по отклонению положения дифракционных минимумов этих картин судят о диаметре контролируемого волокна.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ контроля диаметра оптического волокна в проходящем свете.

Устройство содержит последовательно расположенные когерентный источник 1 излучения, коллиматор 2, обрат" ный фильтр 3, экран 4 с концентрическими окружностями, характеризующими

",поле допуска"5 от эталонного волокна

6, фотоприемники 7 и блок 8 обработки сигнала.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Эталонное,и контролируемое волокна 6 и 9 располагают ортогонально друг другу. Контролируемое волокно 9 располагают вертикально (что обусловлено ориентацией вытяжной машины Л а эталонное волокно 6 - перпендикулярно ему так, чтобы проекция их пересечения располагалась в центре экрана 4.

Излучение от когерентного источника 1 излучения формируется коллиматором 2 в плоский пучок. Далее пучок проходит через обратный фильтр 3, позволяющий получить равномерное распределенир поля эа ним, представляющее собой прямоугольную функцию с шириной, достаточной для того, чтобы расположение области пересечения эталонного и контролируемого волокон 6 и 9 возможно было производить с высокой точностью. На экране 4 формируются две ортогонально расположенные дифракционные картины, которые не затеняют друг друга и практически не интерферируют между собой. Экран 4 необходимо отнести на расстояние, достаточное для устойчивой регистрации дифракционных порядков эталонного и контролируемого волокон 6 и 9. При этом на экране 4 формируется "поле допуска" 5. При отклонении величины диаметра контролируемого волокна 9 от эталонного волокна 6 в блок 8 обработки сигнала поступает сигнал рассогласования от четырех фотоприемни" ков 7, расположенных по горизонтальной и вертикальной осях концентрических окружностей внутри "поля до" пуска" 5, которое задает диапазон изЕ1 79

Составитель Л.Лобзова

Редактор И.Келемеш Техред О.Неце Корректор Н. Яцола

Заказ 9086/42 Тираж 602 Подпи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мене IHR диаметров контролируемых волокон .

Дифракционная картина, формируемая от контрролируемого волокна 9, сравнивается с дифракционной картиной от эталонного волокна 6 по отклонению положений минимумов между соседними дифракционными порядками контролируемого волокна 9 относительно эталонного волокна 6. Величина отклонения характе- fo ризует изменение (уменьшение или увеличение )диаметра контролируемого волокна 9.

Отклонение минимумов соответствующих порядков дифракционной картины контролируемого волокна 9 в сторону центра, т.е. к максимуму нулевого порядка дифракционной картины эталонного волокна 6, имеет место, если диа-. метр контролируемого волокна 9 превышает диаметр эталонного, если его диаметр меньше эталонного, минимумы

I смещаются от центра.

Равномерное распределение поля по поперечному сечению позволяет получить более резко выраженное чередование максимумов и минимумов дифракционных картин в дальней зоне плоскости аназа. Отступление величины диаметра контролируемого волокна от эталонного анализируется по величине отклонения положения минимумов дифракционной картины контролируемого волокна от эталонного. Это обеспечивает повышение точности контроля.

Предлагаемый способ контроля диаметра позволяет значительно снизить требования к точности установки устройства, реализующего этот способ, так как существенно снижаются вибрационные требования,.обладает высокой оперативностью, т.е, контроль может производиться в процессе вытяжки во" локна, что в 2 раза повышает произво" дительность контроля,