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熔接器是如何工作的?

2021年2月26日编辑的选择

光纤熔接器是一种高度精确的机器,能够以亚微米精度(参考,人发直径为±60µm)自动对齐和连接(拼接)光纤芯(约9µm)。拼接机可大致分为两类:包层对齐和芯线对齐。

虽然包层对齐拼接器通常成本较低,但必须注意的是,在完成拼接之前,它们无法识别光纤芯的位置或组成,并随后对齐光纤的外径(包层)。此方法假定两条光纤的芯线相同且精确位于中心。

另一方面,纤芯对齐熔合拼接器使用光折射来识别纤芯类型并对齐纤芯位置。由于光纤纤芯和包层中的玻璃具有不同的材料结构和折射率,因此通过纤芯或包层的光的折射/弯曲不同。

图1。图像检测与识别。

光纤位于LED光源和CMOS探测器之间的光路中(图1)。光线在通过光纤侧面到达探测器时会发生折射,从而产生图像。由于折射,更多的光在探测器的某些点上积累。我们在LCD显示屏上看到一些高亮度部分和一些较暗部分(数字放大了几百倍)。

获得的CMOS图像取决于拼接器光学元件的低倍放大质量。对该图像进行分析,并基于高、低光点,使用拼接器算法(秘密酱汁)能够识别光纤类型并准确知道纤芯/包层的位置。良好的熔接拼接器会自动选择适当的拼接程序,以相应地对齐和拼接光纤。当连接来自不同制造商或类型的光纤(例如,g.652D到g.657A1)时,这一点尤为重要。

拼接器的性能秘诀是什么?

正如我们所见,熔接器的工作原理是创建和分析穿过熔接光纤的折射光图像。住友电气的秘密是使用最高质量的光学系统。由于这一点,SEI拼接器可以创建更好的图像,从而更有效地识别和处理图像。结果是SEI设备速度更快,拼接损耗更低,并且具有高度准确的光纤类型识别和损耗估计。由于SEI拼接器“看到”更多,因此它们可以处理许多特殊光纤,有时具有独特的玻璃结构和折射率分布。

图2。光路组件。

精确视力

无论光纤类型如何,最先进的图像采集系统都采用超精确的光纤图像来分析纤芯位置(图2)。

秘密一:显微镜

经过优化设计的显微镜将具有观察光纤的最佳“眼睛”。这些镜头是专门为熔合拼接设计的,与该公司的竞争对手相比,SEI拼接器可以提供更高的镜头放大率。不要被数字放大声称所迷惑。

秘密2:CMOS和图像处理算法

高分辨率CMOS图像传感器精确捕获显微镜镜头的图像。通过“智能大脑”和卓越的图像处理,真正的“纤芯对齐拼接器”能够识别纤芯的准确位置和轮廓特征。

熔接拼接器通过处理两个正交光纤图像将光纤识别为三维对象(图3)。智能、实时图像处理算法是住友作为光纤技术先驱培育的关键技术。

图3。图像处理。

精确运动

根据公认的纤芯位置,光纤以亚微米精度对齐。微调V型槽和微动机构实现亚微米级的磁芯对准。结合实时图像处理,实现了世界上最快、最精细的拼接。

最佳材料

SEI拼接商利用住友集团作为电子、工业和工具材料制造商的能力。其拼接器越来越轻,越来越小,采用了镁合金等高质量材料(其中SEI是全球最大的制造商),然而,竞争对手的设备可能会变得更大,并且更多地使用极为廉价和低质量的模制塑料零件制造。优异的材料质量大大降低了拼接器和切割器的维护要求。

智能人工智能系统

像SumiCloud这样的连接工具可以访问大量的现场拼接数据,在智能AI学习系统的帮助下,这些数据导致了预防性维护能力的发展,以及对切割不良的光纤进行纳米调谐高级校准。

住友认为,拼接的未来在于围绕整个拼接过程本身不断改进和简化工艺和人体工程学。


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