一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，屬于光纖光柵傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，是由光源、傳輸光纖1、2、3和光電探測器10構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還有傳感片4和光纖耦合器6，各個(gè)部件的連接關(guān)系為：光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖1經(jīng)過光纖耦合器6的端口7和8進(jìn)入傳輸光纖2后傳輸至傳感片4中，部分光信號從光纖耦合器6傳輸至傳輸光纖1和傳輸光纖3中，傳輸光纖1中的光信號被漏掉，傳輸光纖3上的光信號傳輸至光電探測器10中的感光材料層11上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準(zhǔn)造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。
【專利說明】一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在科技高速發(fā)展的當(dāng)代社會(huì)，光纖通信技術(shù)的發(fā)展帶來了傳感技術(shù)的革命，光纖傳感日益為人們所關(guān)注，越來越多成為技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)，也越來越多的進(jìn)入到各個(gè)重要的領(lǐng)域中；光纖傳感以其監(jiān)測距離遠(yuǎn)，靈敏度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，特別在關(guān)系到國計(jì)民生的領(lǐng)域，如隧道火災(zāi)監(jiān)測，大壩壩體安全監(jiān)測，電力設(shè)施中的變壓器、開關(guān)柜、電纜等電力設(shè)施的安全監(jiān)測，石油石化領(lǐng)域中的油氣泄漏等方面特別的關(guān)注與應(yīng)用。
[0003]光纖通信技術(shù)的主要產(chǎn)品為光纖光柵和與之連接的傳感器。光纖光柵是一種性能良好的溫度傳感元件，無論在技術(shù)成熟度，還是成本上都已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)的突破。光纖光柵用于溫度傳感的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:不受電磁干擾，電絕緣性好；耐久性好；質(zhì)量輕、體積輕、對結(jié)構(gòu)影響小、易于布置；既可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)測量；絕對測量；節(jié)省線路，只用一根線就可以傳送溫度狀態(tài)信號；信號、數(shù)據(jù)可多路傳輸，便于與計(jì)算機(jī)連接，單位長度上信號衰減??；靈敏度高，精度高；頻帶寬，信噪比高等。因此，光纖光柵技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]但是，目前國內(nèi)對光纖光柵研發(fā)的企事業(yè)單位較少，且多是處于研發(fā)起步階段，對光纖的光路結(jié)構(gòu)的研發(fā)目前還沒有達(dá)到光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準(zhǔn)造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，該光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準(zhǔn)造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。
[0006]根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，是由光源、傳輸光纖和光電探測器構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片和光纖耦合器，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖經(jīng)過光纖耦合器一端的傳輸光纖將全部的光信號傳輸至傳感片中，部分或局部的光信號通過傳輸光纖被反射至光纖耦合器兩端的傳輸光纖中，其中一端傳輸光纖中的光信號被漏掉，另一端傳輸光纖上的光信號傳輸至光電探測器中的感光材料層上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
[0007]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖進(jìn)入光纖耦合器后通過另一根傳輸光纖將光信號傳輸至傳感片中，傳感片上設(shè)置的反射膜將部分光信號通過傳輸光纖傳輸至光纖耦合器后，光纖耦合器將傳輸回來的光信號通過兩根傳輸光纖分別傳輸至與光源對應(yīng)的傳輸光纖上和與光電探測器連接的傳輸光纖上，光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
[0008]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中在所述光纖稱合器的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口和一個(gè)單端端口，在每個(gè)端口上均與一根傳輸光纖連接，且傳輸光纖的端面與光纖耦合器內(nèi)設(shè)有的端口的端面同軸。
[0009]一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
[0010]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為:
[0011]A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第一端口一第一傳輸光纖；
[0012]B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第三端口一第三傳輸光纖一光電探測器；
[0013]傳感片回傳的光信號通過第二根傳輸光纖傳輸至耦合器后分別有兩根傳輸光纖將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
[0014]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述每根傳輸光纖、光纖稱合器、傳感片和光電探測器之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接，且每根傳輸光纖與光纖耦合器及傳感片之間為同軸。
[0015]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述傳輸光纖的端面位于傳感片的中央?yún)^(qū)域。
[0016]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述傳輸光纖的散射出的光全部落入傳感片的傳感區(qū)域內(nèi)。
[0017]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述傳感片上設(shè)有反射膜。
[0018]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述傳感片米用含Si02的介質(zhì)材料傳感片、半導(dǎo)體材料傳感片或光學(xué)晶體材料傳感片中的一種。
[0019]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述傳輸光纖米用石英玻璃制造的單模光纖或者采用石英玻璃制造的多模光纖中的一種。
[0020]—種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光源的中心波長范圍為800nm—900nm。
[0021]一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光源的投射角度范圍為±1° —±60°。
[0022]一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光電探測器的感光面積范圍為 2.25mm2—IOOmm20
[0023]一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其中所述光電探測器可以將光信號轉(zhuǎn)換為電流/電壓等電能信號中的一種。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準(zhǔn)造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖2為發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)中傳感片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)中光纖耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]其中:
[0029]I為第一根傳輸光纖，2為第二根傳輸光纖，3為第三根傳輸光纖,4為傳感片， 5為傳感片上設(shè)有的反射膜， 6為光纖耦合器，7為光纖耦合器的第一端口，8為光纖稱合器的第二端口，9為光纖稱合器的第三端口， 10為光電探測器，11為感光材料層。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]實(shí)施例1，圖1是本發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]如圖1所不,一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),是由光源、傳輸光纖1、2、3和光電探測器10構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片4和光纖耦合器6，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過第一根傳輸光纖I經(jīng)過光纖耦合器6的第一端口 7和第二端口 8進(jìn)入第二根傳輸光纖2將全部的光信號傳輸至傳感片4中，部分或局部的光信號通過第二根傳輸光纖2從光纖耦合器6的第二端口 8被反射至光纖耦合器6的第一端口 7和第三端口 9所連接的第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3中，第一根傳輸光纖I中的光信號被漏掉，第三根傳輸光纖3上的光信號傳輸至光電探測器10中的感光材料層11上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
[0033]如圖1所不,一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),所述光源發(fā)出的光信號與通過第一根傳輸光纖I進(jìn)入光纖耦合器6后通過第二根傳輸光纖2將光信號傳輸至傳感片4上，傳感片4上設(shè)置的反射膜5將部分光信號通過第二根傳輸光纖2傳輸至光纖耦合器6后,光纖稱合器6將傳輸回來的光信號進(jìn)行平均分配后分別傳輸給第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3,通過第一根傳輸光纖I上的光信號被漏掉,傳輸至第三根傳輸光纖3上的光信號被傳輸?shù)焦怆娞綔y器10的感光材料層11上，光電探測器10將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
[0034]如圖3所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述光纖耦合器6的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口 7、9和一個(gè)單端端口 8 ;其中光纖耦合器的第一端口 7與第一根傳輸光纖I進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第二端口 8與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第三端口 9與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，且這三根傳輸光纖1、2、3的端面與光纖耦合器6內(nèi)設(shè)有的三個(gè)端口 7、8、9的端面同軸。
[0035]具體實(shí)施例中，光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
[0036]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為:
[0037]A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第一端口一第一傳輸光纖；
[0038]B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第三端口一第三傳輸光纖一光電探測器；
[0039]傳感片回傳的光信號通過第二根光纖傳輸至耦合器后分別有第一根傳輸光纖和第三根傳輸光纖平均將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
[0040]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、光纖稱合器6、傳感片4和光電探測器10之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接。
[0041]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、與光纖稱合器6及傳感片4之間為同軸。
[0042]具體實(shí)施例中，所述第二根傳輸光纖2的端面位于傳感片4的中央?yún)^(qū)域。
[0043]如圖2所示，所述傳感片4上設(shè)有反射膜5。
[0044]具體實(shí)施例中，所述傳感片4采用含Si02的介質(zhì)材料傳感片。
[0045]具體實(shí)施例中，所述傳輸光纖1、2、3采用石英玻璃制造的單模光纖。
[0046]具體實(shí)施例中，所述光源的中心波長為820nm。
[0047]具體實(shí)施例中，所述光源的投射角度為45°。
[0048]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10的感光面積為5m m2。
[0049]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10將光源轉(zhuǎn)換為電流信號。
[0050]實(shí)施例2，圖1是本發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]如圖1所不,一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),是由光源、傳輸光纖1、2、3和光電探測器10構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片4和光纖耦合器6，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過第一根傳輸光纖I經(jīng)過光纖耦合器6的第一端口 7和第二端口 8進(jìn)入第二根傳輸光纖2將全部的光信號傳輸至傳感片4中，部分或局部的光信號通過第二根傳輸光纖2從光纖耦合器6的第二端口 8被反射至光纖耦合器6的第一端口 7和第三端口 9所連接的第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3中,第一根傳輸光纖I中的光信號被漏掉，第三根傳輸光纖3上的光信號傳輸至光電探測器10中的感光材料層11上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
[0052]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，所述光源發(fā)出的光信號與通過第一根傳輸光纖I進(jìn)入光纖耦合器6后通過第二根傳輸光纖2將光信號傳輸至傳感片4上，傳感片4上設(shè)置的反射膜5將部分光信號通過第二根傳輸光纖2傳輸至光纖耦合器6后,光纖稱合器6將傳輸回來的光信號進(jìn)行平均分配后分別傳輸給第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3,通過第一根傳輸光纖I上的光信號被漏掉,傳輸至第三根傳輸光纖3上的光信號被傳輸?shù)焦怆娞綔y器10的感光材料層11上，光電探測器10將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
[0053]如圖3所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述光纖耦合器6的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口 7、9和一個(gè)單端端口 8 ;其中光纖耦合器的第一端口 7與第一根傳輸光纖I進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第二端口 8與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第三端口 9與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，且這三根傳輸光纖1、2、3的端面與光纖耦合器6內(nèi)設(shè)有的三個(gè)端口 7、8、9的端面同軸。
[0054]具體實(shí)施例中，光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
[0055]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為:
[0056]A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第一端口一第一傳輸光纖；
[0057]B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第三端口一第三傳輸光纖一光電探測器；
[0058]傳感片回傳的光信號通過第二根光纖傳輸至耦合器后分別有第一根傳輸光纖和第三根傳輸光纖平均將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
[0059]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、光纖稱合器6、傳感片4和光電探測器10之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接。
[0060]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、與光纖稱合器6及傳感片4之間為同軸。
[0061]具體實(shí)施例中，所述第二根傳輸光纖2的散射出的光全部落入傳感片4的傳感區(qū)域內(nèi)。
[0062]如圖2所示，所述傳感片4上設(shè)有反射膜5。
[0063]具體實(shí)施例中，所述傳感片4采用半導(dǎo)體材料傳感片。
[0064]具體實(shí)施例中，所述傳輸光纖1、2、3米用石英玻璃制造的多模光纖。
[0065]具體實(shí)施例中，所述光源的中心波長為822nm。
[0066]具體實(shí)施例中，所述光源的投射角度為-30°。
[0067]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10的感光面積為55mm2。
[0068]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10將光源轉(zhuǎn)換為電壓信號。
[0069]實(shí)施例3，圖1是本發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070]如圖1所不,一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),是由光源、傳輸光纖1、2、3和光電探測器10構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片4和光纖耦合器6，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過第一根傳輸光纖I經(jīng)過光纖耦合器6的第一端口 7和第二端口 8進(jìn)入第二根傳輸光纖2將全部的光信號傳輸至傳感片4中，部分或局部的光信號通過第二根傳輸光纖2從光纖耦合器6的第二端口 8被反射至光纖耦合器6的第一端口 7和第三端口 9所連接的第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3中，第一根傳輸光纖I中的光信號被漏掉，第三根傳輸光纖3上的光信號傳輸至光電探測器10中的感光材料層11上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
[0071]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，所述光源發(fā)出的光信號與通過第一根傳輸光纖I進(jìn)入光纖耦合器6后通過第二根傳輸光纖2將光信號傳輸至傳感片4上，傳感片4上設(shè)置的反射膜5將部分光信號通過第二根傳輸光纖2傳輸至光纖耦合器6后,光纖稱合器6將傳輸回來的光信號進(jìn)行平均分配后分別傳輸給第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3,通過第一根傳輸光纖I上的光信號被漏掉,傳輸至第三根傳輸光纖3上的光信號被傳輸?shù)焦怆娞綔y器10的感光材料層11上，光電探測器10將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
[0072]如圖3所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述光纖耦合器6的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口 7、9和一個(gè)單端端口 8 ;其中光纖耦合器的第一端口 7與第一根傳輸光纖I進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第二端口 8與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第三端口 9與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，且這三根傳輸光纖1、2、3的端面與光纖耦合器6內(nèi)設(shè)有的三個(gè)端口 7、8、9的端面同軸。
[0073]具體實(shí)施例中，光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
[0074]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為:
[0075]A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第一端口一第一傳輸光纖；
[0076]B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第三端口一第三傳輸光纖一光電探測器；
[0077]傳感片回傳的光信號通過第二根光纖傳輸至耦合器后分別有第一根傳輸光纖和第三根傳輸光纖平均將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
[0078]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、光纖稱合器6、傳感片4和光電探測器10之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接。
[0079]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、與光纖稱合器6及傳感片4之間為同軸。
[0080]具體實(shí)施例中，所述第二根傳輸光纖2的端面位于傳感片4的中央?yún)^(qū)域。
[0081]如圖2所示，所述傳感片4上設(shè)有反射膜5。
[0082]具體實(shí)施例中，所述傳感片4采用光學(xué)晶體材料傳感片。
[0083]具體實(shí)施例中，所述傳輸光纖1、2、3采用石英玻璃制造的多模光纖中。
[0084]具體實(shí)施例中，所述光源的中心波長為810nm。
[0085]具體實(shí)施例中，所述光源的投射角度為40°。
[0086]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10的感光面積為86m m2。
[0087]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10將光信號轉(zhuǎn)換為電流信號。
[0088]實(shí)施例4，圖1是本發(fā)明一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0089]如圖1所不,一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),是由光源、傳輸光纖1、2、3和光電探測器10構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片4和光纖耦合器6，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過第一根傳輸光纖I經(jīng)過光纖耦合器6的第一端口 7和第二端口 8進(jìn)入第二根傳輸光纖2將全部的光信號傳輸至傳感片4中，部分或局部的光信號通過第二根傳輸光纖2從光纖耦合器6的第二端口 8被反射至光纖耦合器6的第一端口 7和第三端口 9所連接的第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3中，第一根傳輸光纖I中的光信號被漏掉，第三根傳輸光纖3上的光信號傳輸至光電探測器10中的感光材料層11上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
[0090]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，所述光源發(fā)出的光信號與通過第一根傳輸光纖I進(jìn)入光纖耦合器6后通過第二根傳輸光纖2將光信號傳輸至傳感片4上，傳感片4上設(shè)置的反射膜5將部分光信號通過第二根傳輸光纖2傳輸至光纖耦合器6后,光纖稱合器6將傳輸回來的光信號進(jìn)行平均分配后分別傳輸給第一根傳輸光纖I和第三根傳輸光纖3,通過第一根傳輸光纖I上的光信號被漏掉,傳輸至第三根傳輸光纖3上的光信號被傳輸?shù)焦怆娞綔y器10的感光材料層11上，光電探測器10將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
[0091]如圖3所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述光纖耦合器6的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口 7、9和一個(gè)單端端口 8 ;其中光纖耦合器的第一端口 7與第一根傳輸光纖I進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第二端口 8與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，光纖耦合器的第三端口 9與第二根傳輸光纖2進(jìn)行無縫連接，且這三根傳輸光纖1、2、3的端面與光纖耦合器6內(nèi)設(shè)有的三個(gè)端口 7、8、9的端面同軸。
[0092]具體實(shí)施例中，光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
[0093]如圖1所示，一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為:
[0094]A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第一端口一第一傳輸光纖；
[0095]B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口 一第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口 一光纖稱合器第三端口一第三傳輸光纖一光電探測器；
[0096]傳感片回傳的光信號通過第二根光纖傳輸至耦合器后分別有第一根傳輸光纖和第三根傳輸光纖平均將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
[0097]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、光纖稱合器6、傳感片4和光電探測器10之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接。
[0098]具體實(shí)施例中，所述每根傳輸光纖1、2、3、與光纖稱合器6及傳感片4之間為同軸。
[0099]具體實(shí)施例中，所述第二根傳輸光纖2的散射出的光全部落入傳感片44的傳感區(qū)域內(nèi)。
[0100]如圖2所示，所述傳感片4上設(shè)有反射膜5。
[0101]具體實(shí)施例中，所述傳感片4采用光學(xué)晶體材料傳感片。
[0102]具體實(shí)施例中，所述傳輸光纖1、2、3采用石英玻璃制造的單模光纖。
[0103]具體實(shí)施例中，所述光源的中心波長為866nm6。
[0104]具體實(shí)施例中，所述光源的投射角度為-35°。
[0105]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10的感光面積為70m m2。
[0106]具體實(shí)施例中，所述光電探測器10可以將光信號轉(zhuǎn)換為電壓信。
[0107]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準(zhǔn)造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。
[0108]盡管上文對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，是由光源、傳輸光纖和光電探測器構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片和光纖耦合器，各個(gè)部件的連接關(guān)系為:光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖經(jīng)過光纖耦合器一端的傳輸光纖將全部的光信號傳輸至傳感片中，部分或局部的光信號通過傳輸光纖被反射至光纖稱合器兩端的傳輸光纖中，其中一端傳輸光纖中的光信號被漏掉，另一端傳輸光纖上的光信號傳輸至光電探測器中的感光材料層上，轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行信號解調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖進(jìn)入光纖耦合器后通過另一根傳輸光纖將光信號傳輸至傳感片上，傳感片上設(shè)置的反射膜將部分光信號通過傳輸光纖傳輸至光纖耦合器后，光纖耦合器將傳輸回來的光信號通過兩根傳輸光纖分別傳輸至與光源對應(yīng)的傳輸光纖上和與光電探測器連接的傳輸光纖上，光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行信號解調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述光纖耦合器的兩端分別設(shè)有兩個(gè)同向端口和一個(gè)單端端口，在每個(gè)端口上均與一根傳輸光纖連接，且傳輸光纖的端面與光纖耦合器內(nèi)設(shè)有的端口的端面同軸；且所述光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu),其特征在于，所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為: A:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口—第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口一光纖稱合器第一端口—第一傳輸光纖; B:光源發(fā)出的光信號一第一傳輸光纖一光纖稱合器第一端口一光纖稱合器第二端口—第二傳輸光纖一傳感片一第二傳輸光纖一光纖稱合器第二端口一光纖稱合器第三端口—第三傳輸光纖一光電探測器； 所述傳感片回傳的光信號通過第二根傳輸光纖傳輸至耦合器后分別有兩根傳輸光纖將光信號進(jìn)行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述每根傳輸光纖、光纖耦合器、傳感片和光電探測器之間為無縫連接的方式進(jìn)行連接，且每根傳輸光纖與光纖耦合器及傳感片之間為同軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述傳輸光纖的端面位于傳感片的中央?yún)^(qū)域；所述傳輸光纖的散射出的光全部落入傳感片的傳感區(qū)域內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述傳感片上設(shè)有反射膜，且所述傳感片采用含Si02的介質(zhì)材料傳感片、半導(dǎo)體材料傳感片或光學(xué)晶體材料傳感片中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述傳輸光纖采用石英玻璃制造的單模光纖或者采用石英玻璃制造的多模光纖中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光源的中心波長范圍為800nm — 900nm;所述光源的投射角度范圍為±1° — ±60°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)度型光纖反射式傳感器的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光電探測器的 感光面積范圍為2.25m m2 — 100mm2，且所述光電探測器可以將光信號轉(zhuǎn)換為電流/電壓等電能信號中的一種。
【文檔編號】G01D5/34GK103837175SQ201210477432
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】黃正宇, 榮寧 申請人:北京蔚藍(lán)仕科技有限公司