本發(fā)明涉及光纖通信連接器，特別是涉及一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、mpo/mtp連接器中的mt(mechanical?transfer)插芯通常在端面引入8°的傾斜角度，從而形成angled?physical?contact，apc形的光纖端面，以降低連接時的回波損耗(return?loss，rl)。在實(shí)際應(yīng)用中，在兩個連接器對接過程中，各自的mt插芯會由于彈簧的彈力產(chǎn)生沿對接端面方向的相對位移，從而導(dǎo)致光纖纖芯在y方向(即插芯短邊方向)發(fā)生位移，進(jìn)而影響兩個連接器對接時的傳輸性能。由于mt插芯的自身特性，這樣的位移是無法避免的，而對于位移量的計算是應(yīng)該在設(shè)計mt插芯的尺寸和制造參數(shù)過程中就應(yīng)予以考慮的。依據(jù)“iec?61755-3-31-2015端面帶角度單模矩形插芯技術(shù)要求(熱塑型)”，光纖纖芯在y方向上的位移yi為：

2、yi＝α(do-di)/2+cd

3、其中：

4、di等于0.6985mm，為導(dǎo)針孔的基準(zhǔn)參考尺寸，即導(dǎo)針的外徑標(biāo)稱值；

5、do為插芯制造者對于導(dǎo)針孔內(nèi)徑設(shè)計和控制的標(biāo)稱值；

6、α為一個常數(shù)，與兩個導(dǎo)針孔之間間距的偏差值有關(guān)，取值在0到1之間

7、cd為插芯形變常數(shù)，取決于插芯的結(jié)構(gòu)、原材料和注塑工藝，通常在0.3到0.6之間。

8、因此，對于apc型的插芯，需要在尺寸設(shè)計時就對位移yi進(jìn)行補(bǔ)償。而在影響yi的各部分中，插芯形變常數(shù)cd是一個需要通過實(shí)驗(yàn)精確測量獲得的數(shù)值，其測量的分辨率需要超過0.01微米，以保證yi的設(shè)計精度。使用常規(guī)的測試手段需要昂貴的精密測量設(shè)備。

9、如圖1所示，cd的測量方法為：向安裝在mt插芯1內(nèi)的導(dǎo)針2頂端上施加y方向的壓力，并精確測量導(dǎo)針頂端在y方向上發(fā)生的位移量。cd的數(shù)值為在連接器對接過程中因9.8n彈簧彈力作用而產(chǎn)生的位移量，在測量過程中，則對應(yīng)為當(dāng)導(dǎo)針在y方向受到0.7n壓力時產(chǎn)生的位移量。

10、需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于克服上述背景技術(shù)中存在的缺陷，提供一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置和方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，包括：支撐臺，用于支撐和調(diào)節(jié)光纖光柵的位置，使所述光纖光柵垂直并靠近水平臺面；

4、水平臺面，用于固定mt插芯，使其保持水平放置；

5、光纖光柵，其第一端與波長測量裝置連接，第二端與施力裝置固定，且所述光纖光柵的中段與所述mt插芯的導(dǎo)針頂端固定，所述光纖光柵的柵區(qū)位于所述導(dǎo)針和所述支撐臺之間；

6、施力裝置，用于對所述光纖光柵的第二端施加可讀的軸向力，并通過所述光纖光柵將力傳遞至所述導(dǎo)針的頂端，進(jìn)而作用于所述mt插芯的導(dǎo)針孔的內(nèi)下表面，導(dǎo)致所述mt插芯和所述導(dǎo)針整體發(fā)生變形；波長測量裝置，與所述光纖光柵的第一端連接，用于測量所述光纖光柵的中心波長變化量；

7、其中，所述光纖光柵處于略張緊狀態(tài)，通過所述施力裝置施加軸向力使得所述mt插芯和所述導(dǎo)針發(fā)生形變，同時拉伸所述光纖光柵，通過測量波長值的變化來計算cd值。

8、進(jìn)一步地，所述施力裝置包括掛鉤和若干砝碼；所述掛鉤與所述光纖光柵的第二端固定連接，用于搭載所述砝碼；所述砝碼通過重力作用對所述光纖光柵施加軸向拉力，進(jìn)而將力傳遞至所述導(dǎo)針的頂端，使所述mt插芯發(fā)生形變。

9、進(jìn)一步地，所述支撐臺為三軸光學(xué)調(diào)臺，通過調(diào)節(jié)所述三軸光學(xué)調(diào)臺的兩個水平方向，使得所述光纖光柵從所述三軸光學(xué)調(diào)臺的固定點(diǎn)處垂直垂下；調(diào)節(jié)所述三軸光學(xué)調(diào)臺的垂直方向，使得所述光纖光柵位于所述三軸光學(xué)調(diào)臺的固定點(diǎn)到與所述導(dǎo)針的固定點(diǎn)之間的部分處于略張緊狀態(tài)。

10、進(jìn)一步地，所述光纖光柵的中段通過打孔方式與所述mt插芯的導(dǎo)針固定，具體為：在所述導(dǎo)針靠近頂端的位置開孔，將所述光纖光柵從中穿過，并使用膠水將光纖光柵與導(dǎo)針牢固固定。

11、進(jìn)一步地，所述光纖光柵的中段通過一管狀結(jié)構(gòu)與所述mt插芯的導(dǎo)針固定，具體為：使用管狀結(jié)構(gòu)，例如金屬管，在靠近末端處開設(shè)孔并使光纖光柵從中穿過，使用膠水將光纖光柵與管狀結(jié)構(gòu)固定；所述管狀結(jié)構(gòu)末端的開口套在所述導(dǎo)針的頂端，從而將光纖光柵受到的軸向力傳遞至所述導(dǎo)針的頂端。

12、進(jìn)一步地，所述光纖光柵在被所述支撐臺和所述mt插芯的導(dǎo)針頂端固定的固定位置之間的長度為15mm至25mm。

13、進(jìn)一步地，所述長度為20mm。

14、一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的方法，使用所述的裝置測量mt插芯cd值。

15、進(jìn)一步地，測量和計算cd值具體包括：

16、測量光纖光柵在施加軸向力前后的中心波長變化量；

17、根據(jù)光纖光柵的中心波長變化量與應(yīng)變量的線性關(guān)系，計算光纖光柵的應(yīng)變量；

18、根據(jù)光纖光柵的應(yīng)變量與形變量的關(guān)系，計算光纖光柵的形變量；

19、根據(jù)光纖光柵的形變量與施加的軸向力的關(guān)系，計算導(dǎo)針頂端的位移量；

20、根據(jù)導(dǎo)針頂端的位移量，計算mt插芯的形變常數(shù)cd值。

21、進(jìn)一步地，在測量過程中，記錄環(huán)境溫度變化，并通過溫度補(bǔ)償消除溫度對中心波長變化量的影響，具體包括：

22、在測量前后分別記錄環(huán)境溫度變化量；

23、根據(jù)光纖光柵的中心波長變化量與溫度變化的線性關(guān)系，計算溫度對中心波長變化量的影響；

24、從總中心波長變化量中扣除溫度影響部分，得到僅由應(yīng)變引起的中心波長變化量。

25、本發(fā)明具有如下有益效果：

26、本發(fā)明提供了一種基于bragg光纖光柵原理的mt插芯形變常數(shù)cd的測量裝置和方法。本發(fā)明利用光纖光柵精密傳感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的cd值的準(zhǔn)確測量，精度可達(dá)0.006微米，同時大幅降低測量成本，能夠克服傳統(tǒng)測量技術(shù)的局限性，有效提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

27、本發(fā)明實(shí)施例中的其他有益效果將在下文中進(jìn)一步述及。

技術(shù)特征：

1.一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述施力裝置包括掛鉤和若干砝碼；所述掛鉤與所述光纖光柵的第二端固定連接，用于搭載所述砝碼；所述砝碼通過重力作用對所述光纖光柵施加軸向拉力，進(jìn)而將力傳遞至所述導(dǎo)針的頂端，使所述mt插芯發(fā)生形變。

3.如權(quán)利要求1或2所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述支撐臺為三軸光學(xué)調(diào)臺，通過調(diào)節(jié)所述三軸光學(xué)調(diào)臺的兩個水平方向，使得所述光纖光柵從所述三軸光學(xué)調(diào)臺的固定點(diǎn)處垂直垂下；調(diào)節(jié)所述三軸光學(xué)調(diào)臺的垂直方向，使得所述光纖光柵位于所述三軸光學(xué)調(diào)臺的固定點(diǎn)到與所述導(dǎo)針的固定點(diǎn)之間的部分處于略張緊狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述光纖光柵的中段通過打孔方式與所述mt插芯的導(dǎo)針固定，具體為：在所述導(dǎo)針靠近頂端的位置開孔，將所述光纖光柵從中穿過，并使用膠水將光纖光柵與導(dǎo)針牢固固定。

5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述光纖光柵的中段通過一管狀結(jié)構(gòu)與所述mt插芯的導(dǎo)針固定，具體為：使用管狀結(jié)構(gòu)，例如金屬管，在靠近末端處開設(shè)孔并使光纖光柵從中穿過，使用膠水將光纖光柵與管狀結(jié)構(gòu)固定；所述管狀結(jié)構(gòu)末端的開口套在所述導(dǎo)針的頂端，從而將光纖光柵受到的軸向力傳遞至所述導(dǎo)針的頂端。

6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述光纖光柵在被所述支撐臺和所述mt插芯的導(dǎo)針頂端固定的固定位置之間的長度為15mm至25mm。

7.如權(quán)利要求6所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的裝置，其特征在于，所述長度為20mm。

8.一種通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的方法，其特征在于，使用所述如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的裝置測量mt插芯cd值。

9.如權(quán)利要求8所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的方法，其特征在于，測量和計算cd值具體包括：

10.如權(quán)利要求9所述的通過bragg光纖光柵測量mt插芯cd值的方法，其特征在于，在測量過程中，記錄環(huán)境溫度變化，并通過溫度補(bǔ)償消除溫度對中心波長變化量的影響，具體包括：

技術(shù)總結(jié)
一種通過Bragg光纖光柵測量MT插芯C<subgt;D</subgt;值的裝置及方法，該裝置包括支撐臺、水平臺面、光纖光柵、施力裝置和波長測量裝置。光纖光柵的第一端與波長測量裝置連接，第二端與施力裝置固定，中段與MT插芯的導(dǎo)針頂端固定，柵區(qū)位于導(dǎo)針和支撐臺之間。通過支撐臺調(diào)節(jié)光纖光柵的位置，使其垂直于水平臺面并處于略張緊狀態(tài)。施力裝置對光纖光柵施加軸向力，使MT插芯和導(dǎo)針發(fā)生形變，同時拉伸光纖光柵。波長測量裝置測量光纖光柵的中心波長變化量，結(jié)合溫度補(bǔ)償消除環(huán)境溫度的影響，精確計算C<subgt;D</subgt;值。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了C<subgt;D</subgt;值的高精度測量，測量精度可達(dá)0.006微米，同時大幅降低了測量成本。其操作簡便，測量結(jié)果穩(wěn)定可靠，很好的滿足MT插芯C<subgt;D</subgt;值的高精度測量需求。

技術(shù)研發(fā)人員：侯丹,李潤,黃舒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市特思路精密科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8