基于光纤布拉格光栅的微孔尺寸测量装置

摘要

基于光纤布拉格光栅的微孔尺寸测量装置及方法属于精密仪器制造和精密测试计量技术领域；该装置由用于产生瞄准信号的瞄准及发讯装置、用于在测量瞄准及发讯装置发出的启测及停测信号的时间间隔内测量被测微孔移动距离的测长装置和用于对整个测量装置的测量过程进行控制的计算机组成，该方法通过不断将工作台沿与测长方向垂直的方向上移动，并沿测量线方向移动工作台，获得探针相对于被测微孔的最大位移量，从而得出被测微孔直径，本发明大幅度提高了瞄准及发讯装置对环境的适应能力，具有结构简单、实时性好、易于实际应用的特点，在对微孔尺寸实施快速、超精密的测量与校准中具有显著优势。

主权项

一种基于光纤布拉格光栅的微孔尺寸测量装置，其特征在于：所述的测量装置包括瞄准及发讯装置(12)、测长装置(20)和计算机(25)；瞄准及发讯装置(12)由宽频光源系统(5)、温度补偿系统(11)、探针(13)和信号接收系统(24)构成；所述的宽频光源系统(5)包括泵浦激光器(1)、WDM耦合器(2)、掺铒光纤(3)和分束器(4)，掺铒光纤(3)的两端分别与WDM耦合器(2)和分束器(4)连接，光纤分别将泵浦激光器(1)与WDM耦合器(2)、WDM耦合器(2)与分束器(4)连通；信号接收系统(24)由光谱分析仪(23)、光纤耦合器(22)和折射率匹配液(21)组成，光纤依次分别将光谱分析仪(23)与光纤耦合器(22)、光纤耦合器(22)与折射率匹配液(21)连通；EDFA(6)、环形器(7)、光纤阻隔器(8)、导管(9)、参考FBG(10)构成温度补偿系统(11)，其中参考FBG(10)安装在导管(9)上，光纤依次分别将光纤阻隔器(8)与EDFA(6)、EDFA(6)与环形器(7)、环形器(7)与导管(9)连通，温度补偿系统(11)的参考FBG(10)放置在探针(13)空间距离30cm内；通过光纤将分束器(4)与环形器(7)、光纤耦合器(22)与光纤阻隔器(8)、光纤耦合器(22)与探针(13)连接，探针(13)置于被测微孔(14)内；测长装置(20)由双频激光器(15)、偏振分光镜组(16)、λ/4波片(17)、平面反射镜(18)和工作台(19)构成，其中双频激光器(15)、偏振分光镜组(16)和λ/4波片(17)共轴，平面反射镜(18)固连于工作台(19)上，通过数据线依次分别将光谱分析仪(23)与计算机(25)、计算机(25)与双频激光器(15)相连。