随着光纤技术的发展，特别是特种光纤及微结构光纤的出现，对集成光学的发展和应用带来了新的生机和活力。基于这些光纤的全光开关、激光器、光耦合器、光纤通信器件、光纤拉曼放大器等被广泛应用于各个领域。然而微结构光纤特殊的波导结构不利于实现高效率耦合连接，耦合器件的制作及其过程监控就成为光纤元件制作的关键技术。本文针对耦合过程监控的实际问题，提出了基于FPGA的实时监控方法，并予以实现，为微结构光纤的制作提供了保障。本文的主要研究工作包括：1．对光纤耦合器及其相关测试技术的国内外研究现状进行了归纳与整理，并提出了基于显微成像技术和光纤熔融拉锥技术的多纤芯功率监测方法。本方法是以显微成像系统和图像处理技术为依托，以高速数据流为核心设计思想，通过编写图像预处理模块与光功率算法模块来实现最终目的；2．深入学习光波导基本理论，在光源光波长、纤芯之间的距离和相互作用长度等因素对耦合光功率的影响的基础上，探索建立单芯光纤与多芯光纤的耦合拉锥模型。通过构建光纤熔接新方法，减少传统熔接后的焊点难寻等问题，实现更方便的耦合拉锥和光功率分配；3．以MT9V403CMOS图像传感芯片为核心器件，基于FPGA及DSP技术建立纤芯功率测试平台，完成图像传感芯片的驱动、数据传输、数据预处理等功能。重点研究了基于Verilog HDL的图像开窗程序设计，实现指定空间图像的快速传输，使其具有实时性；4．开展DSP的光纤纤芯光功率监测算法研究，通过峰值检测、特征区域判定、灰度累加、归一化等图像处理手段，完成纤芯出射场强度分布的测量，从而达到实时监测和控制各纤芯功率分配的目的。本文以显微成像系统为基础，以FPGA和DSP的图像信息处理方法为核心，对监控程序进行流水线设计，对图像数据进行乒乓式操作，实现了数据的无缝缓冲与处理，完成了多纤芯光纤的各纤芯光功率的快速计算，很好地解决了拉锥过程在线实时监控难的问题。该系统各功能模块采用独立设计，便于代码编写和更改，系统集成度高，易于调试和小型化。