[發明專利]一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構

無效

• 申請號: 201210477432.2
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103837175A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 黃正宇;榮寧
• 申請（專利權）人: 北京蔚藍仕科技有限公司
• 主分類號: G01D5/34
• 分類號: G01D5/34;G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，具體涉及一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構。

背景技術

在科技高速發展的當代社會，光纖通信技術的發展帶來了傳感技術的革命，光纖傳感日益為人們所關注，越來越多成為技術研發的重點，也越來越多的進入到各個重要的領域中；光纖傳感以其監測距離遠，靈敏度高，環境適應性強，特別在關系到國計民生的領域，如隧道火災監測，大壩壩體安全監測，電力設施中的變壓器、開關柜、電纜等電力設施的安全監測，石油石化領域中的油氣泄漏等方面特別的關注與應用。

光纖通信技術的主要產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，無論在技術成熟度，還是成本上都已經取得了實質的突破。光纖光柵用于溫度傳感的主要優點體現在：不受電磁干擾，電絕緣性好；耐久性好；質量輕、體積輕、對結構影響小、易于布置；既可以實現點測量；絕對測量；節省線路，只用一根線就可以傳送溫度狀態信號；信號、數據可多路傳輸，便于與計算機連接，單位長度上信號衰減小；靈敏度高，精度高；頻帶寬，信噪比高等。因此，光纖光柵技術有著廣闊的應用前景。

但是，目前國內對光纖光柵研發的企事業單位較少，且多是處于研發起步階段，對光纖的光路結構的研發目前還沒有達到光路結構光纖鏈路無回路；結構簡單，簡化了光路結構；消除由于軸對中不準造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。

發明內容

本發明的目的是提供一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，該光路結構光纖鏈路無回路；結構簡單，簡化了光路結構；消除由于軸對中不準造成的誤差；保障光纖損耗的一致性。

根據本發明第一方面，提供了一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，是由光源、傳輸光纖和光電探測器構成，其特征在于該光路結構還設有傳感片和光纖耦合器，各個部件的連接關系為：光源發出的光信號通過傳輸光纖經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，轉化為電能進行信號解調。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述光源發出的光信號通過傳輸光纖進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化為電能并進行信號解調。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中在所述光纖耦合器的兩端分別設有兩個同向端口和一個單端端口，在每個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設有的端口的端面同軸。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述的光信號傳輸路徑為兩條，分別為：

A：光源發出的光信號→第一傳輸光纖→光纖耦合器第一端口→光纖耦合器第二端口→第二傳輸光纖→傳感片→第二傳輸光纖→光纖耦合器第二端口→光纖耦合器第一端口→第一傳輸光纖；

B：光源發出的光信號→第一傳輸光纖→光纖耦合器第一端口→光纖耦合器第二端口→第二傳輸光纖→傳感片→第二傳輸光纖→光纖耦合器第二端口→光纖耦合器第三端口→第三傳輸光纖→光電探測器；

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行接收；上述光路表示形式中，箭頭表示光信號傳遞的方向。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述每根傳輸光纖、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。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述傳輸光纖的端面位于傳感片的中央區域。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，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域內。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述傳感片上設有反射膜。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中所述傳感片采用含SiO2的介質材料傳感片、半導體材料傳感片或光學晶體材料傳感片中的一種。

一種強度型光纖反射式傳感器的光路結構，其中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。