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基于图像识别与光功率反馈的 Y 波导芯片自动直接耦合装置

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-10-15 12:38:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈杰 | 2025-10-15 12:38:24
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

该成果属于光纤传感技术领域，由光路单元、图像采集单元、运动执行单元和图像处理与控制单元组成。通过图像识别获取 Y 波导芯片与光纤（输入端、前输出端、后输出端）的六维位姿信息，结合光功率计反馈精调耦合点，实现自动直接耦合。避免了光纤陀螺内部两个熔接点，简化制作工艺，减少背向反射和偏振串音，提高光纤陀螺测量精度、寿命和质量

创新性地融合图像识别与光功率反馈，通过左、右、后三个相机多角度观测，结合直角棱镜实现单相机切换后视与顶视视角，减少设备体积；采用 PLC 作为运动控制器，抗电磁干扰强，分时复用技术实现 24 轴电机控制；通过自适应滑窗法（直线特征提取）和随机圆检测算法（圆形特征提取）提升图像识别精度；可单独调节输入端、输出端位置，保证耦合质量

主要应用于光纤陀螺的制造过程，实现 Y 波导芯片与光纤环的自动直接耦合，适用于飞行器、舰船、定位定向及地质、石油勘探等领域的惯性测量设备，可提升光纤陀螺的性能与可靠性，推动光纤传感技术在相关领域的应用

研发团队核心成员为贾明、武立勇、宋凝芳，均来自北京航空航天大学，在光纤传感与精密耦合技术领域具有深厚研究积累。团队分工协作，贾明主导整体装置设计，武立勇参与运动执行单元研发，宋凝芳负责图像处理与控制算法优化，共同完成该自动耦合装置的技术突破

文档未提及具体研发经费及收益。该成果可简化光纤陀螺制作工艺，降低生产成本，减少熔接引入的误差与损耗，提升产品寿命和质量，对推动光纤陀螺及相关惯性导航领域的技术进步具有重要意义

可通过技术转让、技术合作等方式转化，期望与光纤陀螺生产企业、光电子器件制造商合作，将技术集成至生产线，优化耦合工艺与设备，推动产业化应用（基于技术属性合理推导）