Устройство оптического контроля отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ШАГА УКЛАДКИ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В МНОГОЖИЛЬНЫХ СВЕТОВОДАХ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный университет имени Янки Купалы(72) Авторы Ляликов Александр Михайлович Лявшук Ирена Александровна(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный университет имени Янки Купалы(57) Устройство оптического контроля отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах, включающее источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего светового пучка, оптическую систему пространственной фильтрации в виде первого и второго объективов, визуализирующей диафрагмы,установленной в задней фокальной плоскости первого объектива, контролируемый объект, установленный по ходу зондирующего пучка, экран для наблюдения или регистратор картины, оптически сопряженный первым и вторым объективами с контролируемым объектом, отличающееся тем, что в оптической системе пространственной фильтрации визуализирующая диафрагма выполнена в виде непрозрачной нити и дополнительно снабжена механизмом линейного перемещения, управляемого микрометрическим винтом, включающим шкалу отсчета. 66852010.10.30 Полезная модель относится к области лазерной измерительной техники, в частности к устройствам контроля различных параметров периодических структур, и может быть использована в оптическом производстве при контроле качества оптико-волоконных элементов. Известно устройство для визуализации отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах, включающее источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего светового пучка, оптическую систему пространственной фильтрации в виде первого и второго объективов, визуализирующей диафрагмы, установленной в задней фокальной плоскости первого объектива, контролируемый объект, установленный по ходу зондирующего пучка, экран для наблюдения или регистратор картины, оптически сопряженный первым и вторым объективами с контролируемым объектом 1. Недостатком известного технического решения является обязательное наличие эталонного объекта для реализации операции контроля. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство оптического контроля отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах, включающее источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего светового пучка, оптическую систему пространственной фильтрации в виде первого и второго объективов, визуализирующей диафрагмы, установленной в задней фокальной плоскости первого объектива, контролируемый объект, установленный по ходу зондирующего пучка, экран для наблюдения или регистратор картины, оптически сопряженный первым и вторым объективами с контролируемым объектом, дополнено новыми признаками в оптической системе пространственной фильтрации визуализирующая диафрагма выполнена в виде непрозрачной нити и дополнительно снабжена механизмом линейного перемещения, управляемого микрометрическим винтом, включающим шкалу отсчета. Полезная модель направлена на исключение эталонного объекта в процессе реализации операции контроля. На фигуре изображена оптическая схема заявляемого устройства оптического контроля отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах. Устройство оптического контроля отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах включает источник света 1 с оптической системой формирования коллимированного зондирующего светового пучка, выполненной в виде микрообъектива 2, объектива 3 и точечной диафрагмы 4. Оптическая система пространственной фильтрации выполнена в виде первого 5 и второго 6 объективов, визуализирующей диафрагмы, выполненной в виде непрозрачной нити 7 и установленной в задней фокальной плоскости первого 5 объектива. Непрозрачная нить 7 установлена в механизм 8 линейного перемещения, управляемый микрометрическим винтом 9, включающим шкалу отсчета 10. Контролируемый объект 11 установлен по ходу зондирующего пучка между объективами 3 и 5. Экран 12 для наблюдения или регистратор картины оптически сопряжен системой,состоящей из первого 5 и второго 6 объективов, с контролируемым объектом 11. В качестве источника света можно использовать полупроводниковый или газовый лазер. Возможно также использование светодиода. Рассмотрим работу заявляемого устройства визуализации отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах на примере волоконно-оптической пластины. Излучением гелий-неонового лазера 1 с помощью микрообъектива 2 и точечной диафрагмы 4 диаметром 15 мкм, установленной строго в задней фокальной плоскости микрообъектива, формируется точечный источник света. Объективом 3 световой пучок коллимируется и освещает торец волоконно-оптической пластины 11. Данная пластина представляет собой регулярную гексагональную укладку спеченных многожильных оптических жгутов (длина стороны правильного шестиугольника 500 мкм), а каждый жгут регулярную гексагональную укладку оптических волокон средним диаметром 6,7 мкм. 2 66852010.10.30 Отраженный световой пучок от исследуемой волоконно-оптической пластины 11 испытывает дифракцию на гексагональной периодической структуре оптических волокон. Боковые максимумы дифракционного спектра формируются в задней фокальной плоскости первого 5 объектива и могут быть использованы для визуализации отклонения шага укладки оптического волокна, т.к. уширение бокового дифракционного максимума в основном связано с отклонением шага от некого среднего значения периода укладки оптического волокна по образцу вдоль направления прямой, соединяющей данный дифракционный максимум и центральный. Анализ распределения пространственных частот уширенного дифракционного максимума реализуется в когерентной оптической системе последовательного двойного преобразования Фурье. В нашем случае такая оптическая система представляет собой первый 5 и второй 6 объективы. Передняя фокальная плоскость объектива 5 совмещена с задней фокальной плоскостью объектива 6. В совмещенных фокальных плоскостях установлена визуализирующая диафрагма в виде непрозрачной нити 7, задерживающей световые волны с определенной пространственной частотой. При перекрывании непрозрачной нитью 7 дифракционного максимума в плоскости 12, оптически сопряженной с торцом контролируемой пластины 11, объективами 5 и 6 в изображении торца пластины будут освещены зоны, соответствующие областям торца пластины, на которых дифрагированные световые волны не задерживаются непрозрачной нитью 7. Вращением микрометрического винта 9 происходит смещение механизма 8 линейного перемещения, жестко связанного с непрозрачной нитью 7, что обеспечивает настройку устройства контроля. Для настройки устройства оптического контроля посредством микрометрического винта 9 смещают непрозрачную нить 7 до получения максимального затемнения изображения торца в плоскости 12. Для определения знака отклонения шага укладки оптического волокна микрометрическим винтом смещают непрозрачную нить 7 из положения настройки. Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели позволяет осуществить контроль отклонения шага укладки оптического волокна в многожильных световодах без необходимости использования эталонного объекта. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3