一种自动找光仪器、方法、存储介质和调试设备

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，特别是一种自动找光仪器、方法、存储介质和调试设备。

背景技术

在光通信系统中，发光器件(例如激光二极管)和准直器(例如透镜)是关键组件。找光的目的是调整发光器件的位置和角度，使得光信号能够尽可能高效地耦合到光纤中，以实现稳定和可靠的光通信传输。

回形找光方法在单个维度依次找最优的情况下可能会受到局部最优问题的影响，导致无法找到全局最优的光路位置。这是因为在复杂的光学系统中，光路的优化问题往往是一个高维度的非线性优化问题，存在多个局部最优解，这样很大几率只找到极优位置，而不是最优位置。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种自动找光仪器、方法、存储介质和调试设备，以解决现有技术中找光时没有找到最优位置的问题。

本发明公开了一种自动找光仪器，包括调节机构、固定机构和检测机构；

所述调节机构为四维运动机构，用于夹持发光器件，能够在X轴和Y轴进行移动和旋转，能够带动所述发光器件在两个相互垂直的二维平面上进行插补扫描；

所述固定机构用于固定准直器；

所述检测机构用于检测所述准直器接收到的光功率。

本发明还公开了一种自动找光方法，应用于如上所述的自动找光仪器；

所述自动找光方法包括：

设定两组运动规则，其中一组运动规律为沿第一轴移动第一距离，同时沿第二轴的方向转动第一角度，另一组运动规律为沿第二轴移动第二距离，同时沿第一轴方向转动第二角度，所述第一轴为X轴和Y轴中的一者，所述第二轴为另一者；

驱动所述调节机构交替按照所述两组运动规则进行运动，获取所述检测机构检测到的光功率，根据所述光功率确定当前是否处于最优位置。

可选地，所述驱动所述调节机构交替按照所述两组运动规则进行运动的步骤，包括：

获取预设回形轨迹，驱动所述调节机构间隔按照所述两组运动规则进行运动，以使得X轴和Y轴的移动按照所述预设回形轨迹进行。

可选地，所述设定两组运动规则的步骤之前，包括：

获取当前应用场景，根据所述应用场景确定所述第一距离、所述第一角度、所述第二距离和所述第二角度。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述方法的步骤。

本发明还公开了一种调试设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例提供的自动找光仪器的有益效果在于：

本发明是通过带动所述发光器件在两个相互垂直的二维平面上进行插补扫描，在每个维度上覆盖尽可能多的区域，从而更全面地搜索最佳位置。这样可以增加找光的灵活性，减少受到单一方向上角度问题的影响，找到更接近全局最优解的位置。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明，附图中：

图1是本发明提供的自动找光仪器的结构框图；

图2是本发明提供的自动找光仪器的主视图；

图3是本发明提供的自动找光仪器的侧视图；

图4是本发明提供的自动找光方法的流程示意图；

图5是本发明所示的采用自动找光方法后光学器件射出的光束的光路图；

图6是本发明提供的调试设备的一实施例的结构示意图；

图7是本发明提供的计算机可读存储介质的一实施例的结构示意图。

图中各附图标记为：

10、自动找光仪器；11、调节机构；111、X运动轴；112、Y运动轴；12、固定机构；13、检测机构；20、调试设备；21、处理器；22、存储器；30、计算机可读存储介质；31、计算机程序。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

请结合参阅图1、图2和图3，图1是本发明提供的自动找光仪器的结构框图，图2是本发明提供的自动找光仪器的主视图，图3是本发明提供的自动找光仪器的侧视图。自动找光仪器10包括调节机构11、固定机构12和检测机构13。调节机构11用于夹持发光器件，调节机构11为四维运动机构，能够在X轴和Y轴进行移动和旋转。如图1和图2所示的，调节机构11包括X运动轴111和Y运动轴112，X运动轴111和Y运动轴112连接这用于夹持发光器件的夹持座，从而能够带动发光器件运动。X运动轴111能够在X轴方上进行直线移动和以X轴为轴心进行转动，Y运动轴112能够在Y轴方向上直线移动和以Y轴为轴心进行转动。调节机构11能够带动所述发光器件在两个相互垂直的二维平面上进行插补扫描。例如先在X轴的平面上移动并以Y轴为轴心旋转扫描后，再在Y轴的平面上移动并以X轴为轴心旋转扫描。通过在每个二维平面上进行插补扫描，可以获得每个二维平面上的所有极优位置。这些极优位置是在该平面上找到的最优解。通过筛选这些极优位置，可以找到在整个搜索空间中的最优位置。

发光器件发射出来包括四束非平行光的光束，驱动调节机构11的X运动轴111和Y运动轴112在四维方向上运动，使得四束光功率同时在最优位置上射入准直器中。

所述固定机构12用于固定准直器；所述检测机构13用于检测所述准直器接收到的光功率。这样在调节机构11的X运动轴111和Y运动轴112在四维方向上运动，从而发光器件运动时，检测机构13能够基于当前检测到的光功率判断当前是否处于最优位置。

通过上述描述可知，在本是实施例中调节机构为四维运动机构，能够在X轴和Y轴进行移动和旋转，可以在两个维度上同时进行旋转调整，从而更全面地搜索最佳位置。这样可以增加找光的灵活性，减少受到单一方向上角度问题的影响，找到更接近全局最优解的位置。

请参阅图4，图4是本发明提供的自动找光方法的流程示意图。基于图1-3所示的自动找光仪器和图4所示的自动找光方法，能够快速且准确的找到最优位置。自动找光方法包括：

S101：设定两组运动规则，其中一组运动规律为沿第一轴移动第一距离，同时沿第二轴的方向转动第一角度，另一组运动规律为沿第二轴移动第二距离，同时沿第一轴方向转动第二角度，第一轴为X轴和Y轴中的一者，第二轴为另一者。

在一个具体的实施场景中，设定两组运动规则，其中一组运动规律为沿第一轴移动第一距离，同时沿第二轴的方向转动第一角度，另一组运动规律为沿第二轴移动第二距离，同时沿第一轴方向转动第二角度，第一轴为X轴和Y轴中的一者，第二轴为另一者。

例如，先沿着X轴移动第一距离，同时沿Y轴方向旋转第一角度，再沿着Y轴移动第二距离，同时沿着Y轴旋转第二角度。第一距离、第一角度、第二距离和第二角度可以根据实际需求设定，例如，可以根据应用场景(例如光通讯、光整形、激光器、光学放大器等)进行设定。第一距离和第二距离可以相等或者不等，其取值范围在0.1μm到1μm，第一角度和第二角度也可以相等或者不等，其取值范围在0.1°到1°。

进一步地，第一距离、第一角度、第二距离和第二角度并非一成不变的，可以一开始第一距离、第一角度、第二距离和第二角度取值较大，在确定检测到的光功率处于上升趋势时，降低第一距离、第一角度、第二距离和第二角度的取值以准确找到最优解。

在其他实施场景中，可以将本方法与回形找光方法结合，按照预设回形轨迹驱动X运动轴111和Y运动轴112移动，在X运动轴111和Y运动轴112移动的同时，按照本发明规定的移动规则驱动Y运动轴112和X运动轴111进行对应的转动。

请结合参阅图5，图5是本发明所示的采用自动找光方法后光学器件射出的光束的光路图。图5所示的光路可以是X轴方向上的光路图，也可以是Y轴方向上的光路图。

S102：驱动调节机构交替按照两组运动规则进行运动；获取检测机构检测到的光功率，根据光功率确定当前是否处于最优位置。

在一个具体的实施场景中，当驱动调节机构交替按照两组运动规则进行运动时，意味着在每个运动步骤中，先应用一组规则，然后再应用另一组规则。这样交替进行，以便在不同的轴上进行移动和旋转，以调整调节机构的位置和角度。

具体地说，可以是在每一组运动规则执行完毕后，使用检测机构检测光功率，并记录下来。根据获取到的光功率数据，比较两次运动后的光功率变化。如果光功率变化较小或达到某个预设的最优阈值，则可以认为当前位置是最优位置。如果不满足上述的条件，则继续执行下一组运动规则直至确定到达最优位置或达到设定的结束条件。

通过上述描述可知，在本实施例中两组运动规则沿不同的轴进行移动和旋转，使得搜索过程可以在不同的方向上进行。这样可以覆盖更广泛的搜索空间，增加找到最优位置的机会，通过交替应用两组运动规则，可以在每次运动后调整调节机构的位置和角度。这种交替调整的方式有助于逐步接近最优位置，从而能够准确且快速的找到最优位置。

请参阅图6，图6是本发明提供的调试设备的一实施例的结构示意图。调试设备20包括处理器21、存储器22。处理器21耦接存储器22。存储器22中存储有计算机程序，处理器21在工作时执行该计算机程序以实现如图1所示的方法。详细的方法可参见上述，在此不再赘述。

请参阅图7，图7是本发明提供的计算机可读存储介质的一实施例的结构示意图。计算机可读存储介质30中存储有至少一个计算机程序31，计算机程序31用于被处理器执行以实现如图1所示的方法，详细的方法可参见上述，在此不再赘述。在一个实施例中，计算机可读存储介质30可以是终端中的存储芯片、硬盘或者是移动硬盘或者优盘、光盘等其他可读写存储的工具，还可以是服务器等等。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要的保护范围。