侧面抛磨和拉锥技术制作的光纤器件在通信、传感器、激光器等领域有着重要且广泛的应用。但目前市场上的光纤侧面抛磨机和光纤拉锥机大多由国外生产,不仅价格普遍昂贵,而且可调整参量较少,这很大程度上约束了侧面抛磨光纤器件和拉锥光纤器件的发展。因此自主研制新型的光纤侧面抛磨和拉锥系统对相关科学研究和光纤微器件的发展都有着重要意义。针对制作新型光纤器件对微加工系统的需求及实验室科研工作的实际需要,本文借鉴现有光纤侧面抛磨设备和光纤拉锥设备的优点,依靠运动控制和显微测量等技术,设计了一套可同时实现光纤侧面抛磨和拉锥的微加工系统,该系统抛磨和拉锥的长度在100mm内可控,光纤尺寸测量精度在0.5μm以上,实验结果表明该系统加工侧面抛磨光纤和拉锥光纤的效果良好。本论文的主要工作如下:1.设计和搭建了光纤侧面抛磨与拉锥硬件系统,其中的关键器件包括抛磨轮、火焰喷头、光纤夹具、光纤顶柱、转接固定板、电动位移台、光栅尺、升降台、直流电机、电机驱动器、运动控制卡、工业相机、显微镜头、LED灯、光学平台、计算机等。2.通过分析运动控制技术的特点,采用梯形加减速规划方法来控制步进电机转动,这样可实现位移台快速运动且冲击较小。结合光纤器件加工的实际需要,在VC++开发环境中编写了位移台和研磨轮控制程序,从而实现了抛磨与拉锥的控制程序设计,该程序可实现研磨、抛光、拉锥长度可控,研磨轮的转速和方向可根据需要调节。3.通过研究分析光纤图像的特点,以显微视觉测量技术为基础,借助OpenCV库函数在VC++中开发了一套在线测量光纤参数的程序,具体包括自动聚焦、亚像素边缘检测、尺寸计算和标定等程序设计。本文中的一些创新点:1.设计了一种光纤抛磨/拉锥为一体的新型加工设备,该设备可实现光纤研磨、抛光、拉锥和尺寸测量等操作,它具有加工速度快、量程大、精度高及自动化程度高等特点。2.针对光纤成像的特殊性,本文提出了一种利用边缘检测算法来提取ROI区域作为对焦窗口的方法,该方法成功的消除了光纤图像中心亮带对清晰度评价值的影响,可准确判断光纤边缘清晰时的图像。3.本文对爬山搜索算法进行了改进,并成功的应用在显微视觉测量光纤的系统中,相对于传统的爬山算法它可以克服局部极值的影响并且具有搜索速度快的特点。