Aerotech光纤对准算法的应用.docx
Aerotech光纤对准算法的应用Aerotech光纤对准算法的应用导语：Aerotech针对光纤对准应用设计了精细运动平台，例如FiberMax，它是提升当代光纤和硅光对准效率的关键部件。然而高精度的平台仅仅是整个光纤对准系统的一局部。进步对准运动效率的控制软件具有和硬件同样的重要性，更高的对准效率意味着更好的产品质量和更高的产能。Aerotech针对光纤对准应用设计了精细运动平台，例如FiberMax，它是提升当代光纤和硅光对准效率的关键部件。然而高精度的平台仅仅是整个光纤对准系统的一局部。进步对准运动效率的控制软件具有和硬件同样的重要性，更高的对准效率意味着更好的产品质量和更高的产能。Aerotech的A3200软件集成了六种硅光搜索算法供用户选择，针对不同的应用模型和系统，客户可以选择相对应的算法。他们分别是HillClimb,SpiralRough,SpiralFine,FastAlign,GeoCenter和Centroid。如图1所示，翻开A3200里面的Configurationmanager/Task/Fiber可以找到：图1Aerotech的六种光纤算法按照硅光对准系统的轴数来分，可以分为单轴对准，双轴，三轴以及三到六轴对准算法。按照搜索算法的功能，可分为初始光搜索算法和峰值搜索算法。其中SpiralRough属于螺旋式搜索算法，它一般用于找到初始光，SpiralFine和SpiralRough算法比拟类似，不过它既是初始光搜索算法又属于峰值算法。GeoCenter和Centroid分别是两轴和三轴的峰值搜光算法，而FastAlign适用于两轴到六轴的峰值算法。当应用场景不同和或硅光能量分布特点不同时，可以选择相对应的搜光算法，比方图2所示，当光能量近似于平板分布时，最大值可能是某一个区域而不是某一个位置，用户最关心的是进入到最大值区间的中心，并不注重最大值的某个点，这时候GEOCenter也许是一种很好的搜索方式，它可以由用户指定在某一区域进展“弓字形扫描或进展“田字形扫描，同时可以限定扫描的横向及纵向扫描区间及每一步的间隔，扫描完毕后会停在整个光能量的几何中心位置。在实际应用中光能量是高斯分布更为常见，这时FastAlign也许就会比其它算法更快找到峰值。FastAlignment属于一种迭代算法，它可以定义介入搜索轴的数目，第一步的搜索方向和步距，迭代搜索次数，饱和阈值，误差范围，轴的搜素限位等参数，它适用于能量为高斯分布的特征，搜光轴通过每次运动后获取的能量与前值比拟，找到光能量逐步变大的方向，搜索到设定值，或到搜索次数完成后停顿。图2不同类型的能量分布做一个典型的实例演示，当光斑能量为高斯分布，搜光系统从完全没有光能量的位置搜索到最大值，可以选择Aerotech的组合搜光算法，即先用SpiralRough找到初始光，再在这个根底上运行FastAlign搜索峰值位置。SpiralRough找到初始光，程序如下：图3展示了SpiralRough的2D运动轨迹，这种算法又称之为螺旋搜光算法，能帮助用户快速准确地找到初始光。图3SpiralRough的2D运动轨迹图4将轨迹切换回1D图形，我们可以看到整个经过耗时3.2秒，光能量从0V到1.1V,非常的快捷高效的完成了初始光搜索，为后面的峰值搜索打下了坚实根底。图4SpiralRough的1D运动轨迹FastAlign找峰值光，程序如下：从图5所示，FastAlign算法开启后XYZ三个轴同时按程序设定运动第一步，在初始搜索的根底上，随后每一步的运动都会与前一步进展能量比拟，确保搜光系统往山峰的方向高效搜索，光从初始能量的0.26V搜到1.1V，整个峰值搜索经过大约5秒左右完成。图5FastAlign的1D运动轨迹用户完成峰值搜光算法后好可以调用Aerotech的其它算法在小范围内进展再多一次的扫描，检验是否搜索结果为峰值。
