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电加热式熔融拉锥机的运动控制研究

作　者: 帅希士
导　师: 段吉安；帅词俊
学　校: 中南大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 熔融拉锥光纤耦合器光功率检测运动控制
分类号: TN205
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 111次
引　用: 1次
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内容摘要

熔锥型光纤器件是全光器件中最具代表性的、也是构成其它器件的一种基础器件。随着光纤通信、光纤用户网、光纤传感技术等领域的迅猛发展，它的应用也越来越广泛。熔锥型光纤器件中最为典型的器件是光纤耦合器，其用量在光无源器件中居第二位。目前制造光纤耦合器的方法主要是通过融熔拉锥流变成形。熔融拉锥机是制造熔锥型光纤器的通用设备，传统熔融拉锥机主要利用高纯气体火焰加热方式获得光纤的熔融温度，而这种加热方式易受环境干扰，产生的温度漂移严重，器件性能一致性较差等特点。针对此问题，研制了一种基于新型加热方式的高品质熔融拉锥控制系统。重点分析作为熔融拉锥控制系统重要组成部分的光功率检测系统的硬件和软件设计，研究熔融拉锥控制系统的主拉锥运动控制和电加热器运动及封装平台的运动控制。实验结果表明：新型熔融拉锥系统运动平稳，制备的熔锥型光纤耦合器具有良好的性能，器件的一致性好。和六轴融熔拉锥设备相比，其中光功率损耗的一致性提高了5倍、分光比的一致性提高了4倍、拉锥长度的一致性提高了20倍。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 熔锥型光纤器概述  7-10
    1.1.1 熔锥型光纤器件的制作  7-8
    1.1.2 典型熔锥型光纤器件的性能指标  8-10
  1.2 熔融拉锥技术的国内外现状以及发展趋势  10-11
    1.2.1 熔融拉锥技术的国内外现状  10-11
    1.2.2 熔融拉锥技术的发展趋势  11
  1.3 熔融拉锥设备的分类  11-12
  1.4 课题来源及论文内容安排  12-14
第二章光功率检测模块研究  14-26
  2.1 光功率检测系统方案  14
  2.2 光功率检测系统的硬件设计  14-20
    2.2.1 光探测管  14-15
    2.2.2 LD半导体光源  15-16
    2.2.3 检测系统的电路设计  16-20
  2.3 光检测模块的软件设计  20-25
    2.3.1 通信控件  20-21
    2.3.2 通信协议  21-22
    2.3.3 串口数据通信  22-25
  2.4 小节  25-26
第三章新型熔融拉锥运动控制系统的硬件研究  26-34
  3.1 熔融拉锥运动控制系统分析  26-28
  3.2 主拉锥运动控制系统硬件设计  28-31
    3.2.1 主拉锥平台运动分析  28-30
    3.2.2 主拉锥运动控制系统设计  30-31
  3.3 加热器及封装平台的运动分析  31-32
    3.3.1 加热器运动  31-32
    3.3.2 封装平台运动  32
  3.4 加热器及封装运动控制系统硬件设计  32-33
    3.4.1 运动控制系统硬件  32-33
    3.4.2 运动控制系统设计  33
  3.5 小节  33-34
第四章新型熔融拉锥控制系统的软件开发  34-43
  4.1 熔融拉锥系统平台软件总体设计  34-37
    4.1.1 系统软件整体方案  34-35
    4.1.2 系统参数设置模块  35-36
    4.1.3 系统主界面模块  36-37
  4.2 主拉锥运动系统的软件设计  37-39
    4.2.1 PCL-839运动控制卡软件编程  37
    4.2.2 主拉锥运动系统的软件设计  37-39
  4.3 加热器及封装平台的软件设计  39-42
    4.3.1 串口通信  39-40
    4.3.2 系统程序初始化  40-41
    4.3.3 加热器及封装运动操作的实现  41-42
  4.4 小节  42-43
第五章新型熔融拉锥设备的实验研究  43-59
  5.1 光纤熔融拉锥系统的工艺研究  43-47
  5.2 样机试验实验分析  47-58
    5.2.1 样机介绍  47-48
    5.2.2 电阻加热系统的实验研究  48-53
    5.2.3 光功率的补偿试验  53-54
    5.2.4 光纤耦合器性能实验分析  54-58
  5.3 小节  58-59
第六章结论与展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读硕士学位期间的研究成果  64

电加热式熔融拉锥机的运动控制研究

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