基于图像的保偏光子晶体光纤定轴技术研究
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Research on image-based polarization-maintaining photonic crystal fiber alignment technology
  • 作者:梁日 ; 冯迪 ; 于文海 ; 白雪菲 ; 秦川
  • 英文作者:LIANG Ri;FENG Di;YU Wenhai;BAI Xuefei;QIN Chuan;Institute of Instrument Science and Opto-electronics Engineering,Beihang University;Beihang University;
  • 关键词:保偏光子晶体光纤 ; 快慢轴 ; 中心距 ; 空气孔 ; 定轴
  • 英文关键词:polarization-maintaining photonic crystal fiber;;fast and slow axis;;center distance;;air holes;;fixed axis
  • 中文刊名:JGZZ
  • 英文刊名:Laser Journal
  • 机构:北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;北京航空航天大学;
  • 出版日期:2018-10-22 11:53
  • 出版单位:激光杂志
  • 年:2019
  • 期:v.40;No.257
  • 基金:国家重大科学仪器专项(No.2013YQ040877)
  • 语种:中文;
  • 页:JGZZ201902002
  • 页数:5
  • CN:02
  • ISSN:50-1085/TN
  • 分类号:10-14
摘要
分析保偏光子晶体光纤定轴的精度并进行实验验证。误差计算表明,空气孔中心提取算法精度越高、定轴空气孔中心距越大,定轴误差越小。算法精度分析表明,空气孔中心提取算法精度达到亚像素,圆心横坐标误差小于0. 2个像素,采用快轴轴线上中心距最大的两个小空气孔定轴,定轴误差小于0. 15°。相机实时采集端面图像,定位空气孔中心后求出旋转角,利用电机细分驱动转动保偏光子晶体光纤。准确度实验说明定轴算法可靠,精密度实验说明定轴算法稳定,最后的定轴实验证明,定轴技术可行,且能达到±0. 2°的定轴精度,易于推广到其他光子晶体光纤定轴。
        The accuracy of the fixed axis of polarization-maintaining photonic crystal fiber is discussed and verified by experiments. The error analysis shows that the higher the accuracy of the air hole center extraction algorithm,the larger the center distance of the fixed air hole,and the smaller the fixed axis error. The accuracy calculation of the algorithm shows that air hole center extraction algorithm achieves sub-pixel accuracy,and the center of the circle has an error of less than 0. 2 pixels. The fixed axis error is minimized by using two small air holes with the largest center distance on the fast axis,fixed axis error is less than 0. 15°. The camera collects the end image in real time,and locates the center of the air hole to find the rotation angle,and uses the motor subdivision to drive the rotation preserving photonic crystal fiber. Accuracy experiments show that the fixed axis algorithm is reliable,the precision experiment shows that the fixed axis algorithm is stable,and the final fixed axis experiment proves that the fixed axis technology is feasible,and can achieve the fixed axis accuracy of ±0. 2°,which is easy to be applied to other photonic crystal fiber.
引文
[1]邹快盛,魏德亮,陆敏,等.全玻璃实心保偏光子晶体光纤的研制[J].光子学报,2010,39(2):251-254.
    [2]庄志,张毅,欧阳智江,等.一种光子晶体光纤定轴装置及定轴方法:中国2016103128472[P]. 2016. 08. 17.
    [3]余先伦,赵威威,程伟.高压力光子晶体光纤传感器系统的研究[J].中国激光,2009,36(8):2057-2063.
    [4]杨远洪,刘硕,陆林,等.基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术[J].红外与激光工程,2016,45(8):7-12.
    [5] LEE BH,EOM JB,KIM J,et al. Photonic crystal fiber coupler[J]. Optics Letters,2002,27(10):812-814.
    [6]余金波,陈哲,罗云瀚,等.基于侧边抛磨光纤的侧面熔粘耦合的光纤耦合器[J].光电子·激光,2013,5:897-902.
    [7]甄洪旭,杨德伟,姚天龙,等.光纤环和Y波导调制器直接耦合偏振轴测量[J].光学学报,2015,11:133-138.
    [8] ZANG L Y,EUSER T G,KANG M S,et al. Structural analysis of photonic crystal fibers by side scattering of laser light[J]. Optics Letters,2011,36(9):1668-1670.
    [9]陈哲,谢俊辛,罗云瀚,等.确定光子晶体光纤轴向方位角的侧视光强特征法[J].光子学报,2014,43(6):1-8.
    [10]黄华才,陈哲,罗云瀚,等.确定光子晶体光纤方位角的散射图案特征法[J].中国激光,2014,41(12):130-136.
    [11]刘振华,冯迪,黄怀波,等.高准确度熊猫保偏光纤自动定轴技术[J].光子学报,2015,44(2):206004.
    [12]黄怀波,冯迪,翁晓泉,等.端面成像熊猫保偏光纤的偏振轴检测方法及精度分析[J].光电子·激光,2015,7:1294-1300.
    [13] RUSS J C,JAMES R. MATEY,A. JOHN Mallinckrodt,et al. The Image Processing Handbook[J]. Computers in Physics,1998,8(2):177.
    [14]安岗. CCD光学成像系统的点扩散函数及其在亚像素边缘定位中的应用[D].吉林:吉林大学,2008,25-34.
    [15]袁智.数字图像混合去噪算法的研究[D].长沙:中南大学,2010.
    [16]邹谋炎.反卷积和信号复原[M].北京:国防工业出版社,1900.
    [17]安美景.小概率事件原理的应用[J].时代教育,2009,3:147-147.
    [18]盛骤.概率论与数理统计:第三版[M].北京:高等教育出版社,2001.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700