哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
设计了相应的电磁力施加装置以实现对超细径光纤熔融拉伸力的精确控制。采用有限元法分析不同线圈参数下电磁线圈与永磁铁之间电磁力的大小, 获得电磁力与线圈各参数间的数学关系式。以拉伸系统性能要求及线圈骨架的外形尺寸为限制条件建立约束方程及目标函数进行优化求解, 得到最优参数。在依据优化参数制作电磁线圈的基础上设计了电磁力控制电路, 通过调节线圈电流精确控制电磁力。最后, 进行电磁力施加装置性能实验。实验结果表明: 光纤拉伸力的范围达到26.073 mN; 光纤拉伸力的分辨率达到7.473 μN, 满足超细径光纤熔融拉伸对拉伸力范围及分辨率的要求。
超细径光纤 熔融拉伸 电磁力施加装置 微力测量 ultra-thin fiber fusion stretching electromagnetic force device microforce measurement
哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室，哈尔滨 150001
为了在光纤陀螺等关键器件中使用超细径保偏光纤取代常用的普通直径保偏光纤，需要对其偏振轴的确定方法进行改进和优化。首先，使用光线追迹法对图像侧面成像对轴法在几种条件下的理论图像进行计算机仿真，并对仿真结果较好的两种情形进行实验验证；然后，对实验数据曲线进行傅里叶展开以抑制随机干扰，将结果较好的三亮纹方法改进为三亮纹四点特征法，并对该方法进行实验验证；最后，测定使用三亮纹四点特征法得到的重复精度。实验结果表明，该方法大大提高了超细径保偏光纤偏振轴定轴过程中的抗干扰能力，重复精度达到1.6°，达到了普通直径保偏光纤的偏振轴定轴精度，满足实际应用要求。
保偏光纤对轴 超细径 POL 方法 傅里叶展开 三亮纹四点特征法 PM fiber’s polarization direction ultra-fine POL method Fourier expansion three-bright-line-fourfeature-point method
