凌科朔光纤端面显微镜介绍

基于机器视觉的高精度新型光纤端面检测装置的研究【摘要】本文基于机器视觉技术，研究了一种高精度的新型光纤端面检测装置。

在引言部分中，介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在正文部分中，首先概述了光纤端面检测技术，然后讨论了机器视觉在光纤端面检测中的应用，接着详细描述了新型光纤端面检测装置的设计和检测算法优化，最后分析了实验结果。

在总结了研究成果并指出存在的问题与展望，提出了未来研究方向。

这项研究为光纤端面检测技术的发展提供了重要的理论和实践指导，具有较高的应用价值和推广意义。

【关键词】机器视觉、光纤端面检测、高精度、新型装置设计、检测算法优化、实验结果分析、研究成果总结、存在问题与展望、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景光纤技术作为信息传输领域的重要组成部分，在通信、传感、医疗等领域有着广泛的应用。

光纤端面的质量直接影响着光信号的传输效率和性能稳定性。

光纤端面检测技术作为保证光纤质量的关键技术之一，受到了广泛关注。

传统的光纤端面检测方法主要基于人眼视觉，存在着主观性强、稳定性差、效率低等问题。

随着光纤应用领域的不断拓展和技术的不断进步，对光纤端面检测精度和效率提出了更高的要求。

基于机器视觉技术的光纤端面检测装置成为了当前研究的热点之一。

在这样的背景下，本文旨在通过对光纤端面检测技术的深入研究和新型装置设计，提高光纤端面检测的精度和效率，为光纤传输技术的进一步发展提供技术支持。

通过本研究，期望能够为光纤端面检测技术的改进和应用提供新的思路和方向。

1.2 研究意义光纤是一种重要的通信传输介质，其端面质量直接影响光信号的传输质量和传输效率。

对光纤端面的检测具有十分重要的意义。

传统的检测方法主要依靠人工目测，存在着检测效率低、准确性不高的问题。

而基于机器视觉的高精度新型光纤端面检测装置的研究，可以有效地提高检测的精度和效率。

机器视觉技术在光纤端面检测中的应用，可以实现自动化检测和精准识别，避免了人为因素对检测结果的影响，大大提高了检测的准确性和稳定性。

光纤端面3D干涉仪原理作者：胡兆龙来源：《中国新通信》 2017年第23期【摘要】对光纤端面3D 干涉仪的原理进行了分析，光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成，有利于复用通道的扩展，具有广阔的应用前景。

【关键词】光纤端面 3D 干涉仪原理一、引言光纤端面3D 干涉仪是运用光学原理的仪器，是以光纤干涉现象为重要应用的设备，光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成，光路柔和，可自由改变形状，传输距离较远，适用于各种易燃易爆的环境，光纤端面3D 干涉仪具有抗电磁干扰强的作用，可构建用于各种干涉仪，适用于多种功能设备，如光纤陀螺仪、光开关、光学定位仪等，光纤端面3D 干涉仪具有广阔的应用前景。

二、光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸确定光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸。

光纤端面3D 干涉仪取决于光纤物理连接的质量，这是连接器自身端面的几何形状的函数，具有可靠连接到网络。

光纤端面3D 干涉仪规定连接器的三个技术参数：曲率半径、顶点偏移和光纤高度，光纤端面3D 干涉仪正确理解端面的尺寸是非常重要的。

光纤端面3D干涉仪的曲率半径是描述与端面的芯轴的半径，也可以描述为：插入芯端面的半径，并且连接器通过弹簧压力接近纤维端部，且曲率半径是控制压缩力以维持纤维的中心匹配力。

曲率半径的失效会增加或减小纤维压力，最终会使纤维中心与间距相匹配，甚至损坏光纤端面。

插入损耗和回波变化将缓慢变化。

二是光纤端面3D 干涉仪的顶点偏移。

顶点偏移是芯面曲线与光纤芯轴距离的最高点。

顶点偏移将增加光纤的有效耦合区域，增加插入损耗和回波损耗。

三是光纤端面3D 干涉仪的纤维高度。

纤维高度是从纤维端面到芯端面的距离。

光纤高度用于测量光纤间的接触。

当材料膨胀或缩短时，纤维将在纤维接触部之间形成气隙，改变光纤端面3D 干涉仪的回波损耗。

光纤端面3D 干涉仪的纤维高度增加光纤间压力，影响性能的稳定性。

光纤端面3D 干涉仪的高品质光纤连接器必须通过3D 测试，目前市面上销售的光纤连接器目前还没有通过干涉仪进行测试，通过3D 测试的光纤跳线及尾纤，加强光纤端面3D 干涉仪的高速网络建设。

利用 Ｗ ｙ ｋ ０ 公司 Ｎ Ｔ １ １ ０ ０光学轮廓仪测 量光纤端面
的具体 操作 如下 ：
首先将光纤利用专 门光纤夹具固定在轮廓仪载物台
上， 并 调整其位 置使 得光 斑 聚 焦在 光 纤 端 面 。光纤 夹 具
２ 轮 廓 仪基本 操作 利用 Ｗｙ ｋ ｏ 光 学轮廓 仪 检ｉ 贝 ０ 样 品粗 糙 度 的基本 操 作
徐 兵
（ 陕西理工学院物电学院 ， 陕西 汉中 ７ ２ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要： 采用表面轮廓仪测定 了光纤和湿法刻蚀加工的单模与多模 光纤端面粗糙度 ， 并与光学显微镜检测的结果进行 了对 比。结 果表明 ： 表面轮廓仪
表适合检测光纤端面及刻蚀加工后的三维特征 ， 反映湿法刻蚀加工光纤端面的刻蚀深度和微腔形貌。 关键词 ： 光学轮廓仪 ； 光纤端面 ； 粗糙度 ； 湿法刻蚀
高度 、 轮廓的算术平均偏差 、 轮廓的均方根差 。
如无 特 别 说 明 ， 本 文 粗 糙 度 均 指 轮 廓 的算 术 平 均 偏 差 亿 。光 纤 在切 割或加 工后 端 面 的粗糙 度 ， 不 仅影 响 其表
物镜 目镜设置好放大倍率。根据不同的表面选择测量模
式（ 光 滑 的表 面选择 Ｐ Ｓ Ｉ 模式 ， 比较 粗糙 的表 面选 择 Ｖ Ｓ Ｉ
调节好 载 物 台位 置使 得光 斑照射 （ 最好是 垂直 照射 ） 到样 品表 面 。
清晰的光纤端面等厚干涉条纹 。再调节 轮廓仪光源强 度， 使得反射回轮廓仪的光刚好不饱和（ 由于光纤端面反
射率较 低 ， 轮廓 仪光源 测量光纤 表 面时光强 较大 ） 。
打开 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ 程序设置好测试选项文件 ， 光纤端面较

光纤端面光学检测非球面物镜系统设计
苏兆国;龚勇清;裴扬;李豪伟;肖孟超
【期刊名称】《江西科学》
【年(卷),期】2013(031)002
【摘要】针对传统的基于球面显微成像的光纤连接器端面检测系统结构和像差的问题,将制作工艺日趋成熟的非球面模压玻璃透镜引入到检测系统中.介绍了非球面透镜设计的基本原理和非球面光学玻璃透镜模压成型的基本工艺,分别设计了球面透镜和非球面模压透镜检测系统,给出了系统的结构参数,评价了系统的成像质量.在系统分辨率相同的情况下,得到了结构简单、共轭距更短,有利于工程应用的非球面检测系统.给出了检测系统的机械结构图,并将非球面系统应用到实际生产和在线检测中,达到了设计的要求.
【总页数】5页(P133-136,189)
【作者】苏兆国;龚勇清;裴扬;李豪伟;肖孟超
【作者单位】南昌航空大学测试与光电工程学院,江西南昌330063
【正文语种】中文
【中图分类】TH741
【相关文献】
1.光纤熔接机高清显微物镜光学系统设计 [J], 陈丽娜;刘巧玲;柯华恒;余华恩;彭家忠;梁秀玲
2.基于显微成像的光纤连接器端面检测系统设计 [J], 陶小平;冯华君;徐之海;许东
晖
3.蓝光光学头中非球面物镜的设计 [J], 陆军辉;马建设;李莉华;程雪岷
4.采用非球面光学塑料物镜消除平视取景器畸变 [J], 陈安涛
5.光学塑料折射非球面在双高斯照相物镜设计中的应用 [J], 耿瑞辰; 黄军霞
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基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法作者：修亚男穆平安来源：《软件导刊》2020年第03期摘要：针对传统光纤端面尺寸检测几何尺寸误差大、效率低的弊端，采用一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，利用数字图像处理算法，采用中值滤波的方法对图像进行预处理，消除图像噪声，并对图像进行二值化及形态学处理，选用Canny算子作为边缘检测算子确定像素级边缘，该方法边缘检测性能较好，且具有较强的抗噪声能力;再从选取的边缘中选出类圆度高的部分边缘进行共圆轮廓合并、拟合，通过拟合的椭圆和圆得到光纤半径、不圆度、同心度等几何参数。

实验结果表明，纤芯和包层半径可以精确到万分之一，不圆度和同心度可以精确到小数点后8位，测量精度较高且不受操作水平影响。

关键词：Halcon; 光纤端面尺寸检测;; 边缘检测;; 椭圆拟合; 圆拟合DOI：10. 11907/rjdk. 191603中图分类号：TP317.4 ;; 文献标识码：A ;;;;;;;;;;;;;;; 文章编号：1672-7800（2020）003-0252-05Optical Fiber End Face Size Detection Based on HalconXIU Ya-nan， MU Ping-an（School of Optical-Electrical and Computer Engineering， University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093， China）Abstract： Aiming at the shortcomings of traditional fiber end face size detection， this paper adopts a Halcon-based method for fiber end face size detection. Digital image processing algorithm and median filtering method are used to preprocess the image， eliminate image noise and the image is binarized and morphologically processed. The Canny operator is selected as the edge detection operator to determine the pixel. The edge with high circularity is selected for the co-circular contour and then fitted， and the geometric parameters such as radius， out-of-roundness and concentricity of the fiber are obtained by the fitted ellipse and circle. According to the experimental result， the core and the cladding radius can be accurate to one ten thousandth， the roundness and concentricity can be accurate to eight decimal places， the measurement accuracy is high， and does not depend on the operation level.Key Words： Halcon; fiber end face size detection; edge detection; ellipse; fitting0 引言光導纤维简称为光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，利用光的全反射原理进行传输，是一种光传导工具。

•NexiusZoom EVO NZ.5313•NZ.5302 / NZ.5303the growth of unwanted microbes that can cause degradation, discoloration,•NZ.1902-AP•NZ.9505450360º| M A T E R I A L S S C I E N C E || L I F E S C I E N C E || E D U C A T I O N |S TA N D• E rgonomic pillar or rack & pinion stand with 3W incident and 3W transmitted LED illuminations (-P and -S stands)• E rgonomic pillar stand with two 3W goose-neck type incident LED illuminations on each side and a 3W transmitted LED illumination (-PG stand)• Ergonomic pillar stand with rotating mirror and 3W LED transmitted and incident illuminations (-M stand)• E rgonomic designed universal or boom stands, without illumination (-U, -B and BC stands)• Articulated arm stand for table mounting or with heavy desktop stand, both without head holder, without illumination (-A and -AP stands)All pillar and rack & pinion stands are supplied with two object clamps. Alloy metal cast, hardened coatingS TAG E180 x 155mm X-Y mechanical stage with 76 x 55mm translation stage and transparent glass plate for NexiusZoom, fixed on stage of microscope. Onlyavailable with new microscopes (due to fixing), so it has to be ordered with the purchase of a microscope (See picture: NZ.9505)I L L U M I N AT I O N3 W transmitted and incident LED illuminators with internal power supply 100-240 V. Both illuminators can be used simultaneously and the light intensities can be adjusted separately. The universal single or double arm stands and the articulated stands can be equipped with the ring illuminatorsLE.1974 and LE.1973 with respectively 72 or 144 power LEDs controlled in segments, ideal for creating or lifting shadesE S For inspection and assembly applications. Electrostatic discharge (ESD) is the unwanted sudden flow of electricity between two electrically charged objects. ESD can cause a range of harmful effects as well as permanent damage to solid state electronics componentsEuromex therefore introduces electrostatic protected microscopes in the NexiusZoom range. The body and stand of the microscope are coated with a special static dissipative paint eliminating harmful electrostatic discharges making the microscopes suitable for all static-sensitive environmentsPAC Supplied with power cord, dust cover, a spare fuse and user manual. All packed in a polystyrene box25639346339103180178220259.5310.5| M A T E R I A L S S C I E N C E | | L I F E S C I E N C E |PROD UC T DATAS HEE T| E D U C A T I O N |N E X I U S Z O O M 0.67- 4.5 (W F 10X /22M M )M O D E L SBinoTrinoPillar stand (-P)Rack & pinion stand (-S)Universal stand (-U)Boom standon heavy base plate (-B)Boom stand on table clamp (-BC)Articulated arm stand on table clamp (-A)Articulated arm stand on heavy base plate (-AP)Gooseneck dual LED (-PG)Mirror LED (-M)Weight (kg)NZ.1902-P •• 5.0NZ.1902-PG •••5.1NZ.1902-M •••4.9NZ.1902-S ••4.9NZ.1902-U ••15.6NZ.1902-B ••22.1NZ.1902-BC ••10.5NZ.1902-A ••8.6NZ.1902-AP ••20.7NZ.1903-P •• 5.2NZ.1903-PG •••5.3NZ.1903-M •••5.1NZ.1903-S ••5.1NZ.1903-U ••15.7NZ.1903-B ••22.2NZ.1903-BC ••10.6NZ.1903-A ••8.7NZ.1903-AP••20.8M O D E L SBinoTrinoPillar stand (-P)Rack & pinion stand (-S)Universal stand (-U)Boom stand on base plate(-B)Boom stand on table clamp(-BC)Articulated arm stand on table clamp (-A)Articulated arm stand on base plate (-AP)Gooseneck dual LED (-PG)Mirror LED (-M)Weight (kg)NZ.1702-P•• 5.0NZ.1702-PG•••5.1NZ.1702-M•••4.9NZ.1702-S•• 4.9NZ.1702-U••15.6NZ.1702-B••22.1NZ.1702-BC••10.5NZ.1702-A••8.6NZ.1702-AP••20.7NZ.1703-P•• 5.2NZ.1703-PG•••5.3NZ.1703-M•••5.1NZ.1703-S•• 5.1NZ.1703-U••15.7NZ.1703-B••22.2NZ.1703-BC••10.6NZ.1703-A••8.7NZ.1703-AP••20.8N E X I U S Z O O M E V O 0.65-5.5 (W F 10X /23M M )D I M E N S I O N SThe NexiusZoom EVO models are now equipped with click-stopsNZ.8903 NZ.8904 NZ.8905 NZ.8907 NZ.8915 NZ.8920 C O M PAT I B I L TA B L E AU X I L I Y L E N S E SM O D E L S0.3x Magnification0.4x Magnification0.5x Magnification0.75x Magnification 1.5x Magnification2x Magnification NZ.9000/9005•••NexiusZoom-P, -M, -PG•••NexiusZoom-P-ESD•••NexiusZoom-S•NexiusZoom-S-ESD•••NZ.1903-B•NZ.1902-BC•NZ.1903-S•NZ.1902-M•NZ.1902-PG•NZ.1902-P•NZ.1902-U• NZ.1903-U-ESD• NZ.1903-B-ESD• NZ.1903-P-ESD• NZ.1903-S-ESD020/9030/9032 and NZ.9042• NZ.9095 AUXILIARY LENSES*• NZ.9005• NZ.9000The LE.5212 in two different configurations EuromexMicroscopenbv•Papenkamp20•6836BDArnhem•TheNetherlands•T+31(0)263232211•****************•。

家们的理想平 台。通 过一个简单 的 Ｇ Ｂ ｉ ｔ 以太网接 口就 可 以完全 实现 远程 控 制 ， 这一接 口可 以连接 任何 Ｐ Ｃ或 Ｌ Ａ Ｎ 。该 系列产 品所 包含的驱 动程 序能够满 足用 户 自由编 程。这 其 中包 括 Ｃ＋＋、 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ
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制开关 可 以实现 单 手操 作 ， 包 括 一 个 可
ＭＡ ／ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ数 据传 输 、 短 信 和声 音 传 输 ；
提供 ３ Ｇ ／ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ的 Ｔ Ｃ Ｐ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ 、 Ｔ Ｃ Ｐ Ｃ ｌ ｉ ．
屏， 适用 于严 酷 的工 业环 境。借 助人 性
警 和 记 录 功 能 。传 感 器 节 点 包 括 Ｄ Ｓ ２ ８ Ｅ １ ５安 全认 证器 、 Ｄ Ｓ ７ ５ ０ ５温 度传 感
器 和 ＭＡ Ｘ ４ ４ ０ ０ ９光传 感器。 该设计 主要优势 如下 ： 上市 时间快 ，
通过本项 目的研 制 ， 能 够使 我 国在 时域 Ｅ ＭＩ 信号测量领域 达到欧洲 同类 仪器 技
讯 器
艾 默生 推 出 Ａ ＭＳ Ｔ ｒ ｅ ｘ设 备 通 讯 器 ，
黑暗或拥挤 的面板 中找 到正确 的光纤或
这是一 款便 携式 通讯 器 ， 可 以提供 直 观 的用户体验并 内置 了杰 出的现代化显 示
端 口， 另外还配 备 耐用 的“ 液态 镜头 ” 技
术， 以实现 快 速 自动 对焦 。探 头上 的 控
▲科技 动 态 ▲
展相关 的应 用研 究 ； 项 目结 束后 ３年 内 ， 通过产 业化 开 发 ， 形 成年 产 １ ０ ０台的产 业化能 力 ， 使 年销 售 收 入 达 ３ ０ ０ ０万 元 。 接 口； 用 户界 面 Ｌ Ｃ Ｄ、 Ｌ Ｅ Ｄ 以及 按钮 ； 报

光纤端面检测仪光纤断面检测仪测量范围:80倍、200倍、400倍测量精度:80倍、200倍、400倍电源电压:220（V）尺寸:180（mm）重量:2（kg）用途:光纤端面检测WESTOVER光纤视频显微镜可以将光纤放大至200倍、400倍、800倍（以在9寸屏幕上测得到的端面直径为基准），并将放大后的图像以视频信号方式输出到显示器上，使光纤端面的优劣状况一目了然。

WESTOVER光纤视频显微镜可以直接检查光跳线或尾纤插芯上的光纤端面。

由于在显示器上观察而不是直接观察光纤端面，所以，即使光纤中有激光信号，也不会伤害到眼睛，保证了安全。

当然，WESTOVER光纤视频显微镜不局限于光纤的检查，它应用于很多类似的检测环境，它也可检查一些特殊的电子器件，也可以应用于细微的考古、金属裂纹探测放大等。

因篇幅所限，本说明书中只介绍光纤方面的应用。

一、WESTOVER光纤视频显微镜的放大效果1、放大倍数：WESTOVER光纤视频显微镜，它是由光学系统成像放大，再经CCD成像输出。

由于结构复杂，尺寸细小，它固有的放大倍数是以镜头的物镜倍数和CCD成像尺寸决定的。

而显示器的尺寸不同，观察到图像尺寸也不同，显示器越小，图像尺寸越小，反之图像越大。

常用的为台式9寸或14寸，PC显示器为15寸和17寸。

观察光纤图像时，根据现场的光线可适当调节显示器的对比度和亮度，以便清楚的观察到光纤端面。

2、放大观察面积：对于光纤插芯，可观察放大的总尺寸为0.3mm，它包括了中央位置的光纤端面和周围直径约200um的陶瓷端面。

转动WESTOVER光纤视频显微镜，可观察到更多面积的陶瓷面积。

三．WESTOVER光纤视频显微镜主体介绍1、组成结构内置CCD摄像头，及光机结构，光路系统，内含同轴光源，调焦机构，视频输出及电源供给系统，外壳，输出信号为PAL制式。

2、规格电源：本机型以交流供电方式工作。

交流—直流变压器（输入交流电压100V～250V）可输出12V直流。

产品目录DRAFTDRAFT挑战包含以下：•光纤连接器的物理连接是否影响光学性能？•双绞线、光纤是否已经正确安装？ •光纤链路的损耗是否满足预算？ •布线是否符合TIA/ISO标准？ •如何进行布线的故障排除？ •AOC光缆的验证？数据中心的挑战布线是一项使用时间很长的投资，一旦完成，重新铺设很困难，随着网速的提高，对线缆和布线的要求也在提高。

不进行认证测试，就无法保证布线是否满足要求，测试可以保证布缆符合标准的要求，从而保证在物理上可以支持设计要求的网速。

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•光纤端面自动化通过/失败验收测试 •符合工业标准 – IEC-61300-3-35•不再因光纤的好坏与否而困惑，消除端面测量的人为主观因素•2秒认证流程并保存端面视图•由于污染、凹面、裂纹和划痕造成的问题区域的图形指示•可方便地检查配线架上已经安装的光纤连接器 •不必拆卸设备就能快速地检查网络设备的光纤接口是否洁净、状态是否完好•包含高放大倍数的光学部件，能清晰地显示微小碎片和端面损坏情况•FiberChekPro 系统可管理作业要求以及从项目设定到系统验收的整个流程，进而确保测试结果正确 •分析测试结果并使用 F iberChekPro 软件创建专业的测试报告•可选配300多种适配器，可检测各种常见类型的阴性/阳性连接器,PC端面或APC端面，如 SC,LC,ST,FC,E2000,MPO等等，并适合各种常见类型的应用•现场便携式 OPM，具备从 780 到 1625 nm 的多个校准波长•可集成的跳线显微镜（PCM），使端面测试时间减少一半•两个 USB 端口可用来连接额外的设备，例如 P5000i 显微镜•自动定位图像中心，保证图像总在屏幕中心位置SmartClass 光纤端面显微镜P5000i（型号：OLP-82 / FBP-HD4i / P）端面污染是光纤故障的主要原因，灰尘和污染物可以引起插入损耗和反射，抑制光传输并引起接收器损坏。