[實用新型]一種單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構

有效

• 申請號: 201320296068.X
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN203489893U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 陳晨;黃衍堂;朱其祥;林燕金;陳斌
• 申請（專利權）人: 福州英諾電子科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01N21/64
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本實用新型涉及一種單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構。

背景技術

熒光光纖傳感器的傳感元件為熒光材料，置于傳感頭頂端，與普通光纖相接，光纖再與激勵光源、光電探測器件等相連。熒光材料在受到激勵光的照射后，其內部的電子吸收了光子能量，從基態低能級躍遷到激發態高能級，而當電子從高能級躍遷回到低能級時，將會輻射出熒光。熒光的各種參數受外界因素影響發生變化，而熒光參數與外界因素的關系為熒光材料的內在固有特性，通過測量熒光參數就可以根據熒光材料的內在固有特性得到外界因素。

單光纖式的熒光光纖傳感器主要應用于各種參數的測量與監控，設備控制和產品檢測等，在電力、建筑、石油、化工、電子、航空航天、生物、醫學醫療及軍事國防等領域已獲得了大量可靠的應用。單光纖式熒光光纖傳感器只使用單光纖同時傳輸激勵光和熒光，激勵光和熒光都在同一根光纖的纖芯內傳播，不會因為需要射出或進入光纖而產生損耗。激勵光源發出的激勵光和進入光電探測器件的熒光需要通過光路結構使其互相分開，不產生干擾。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種安裝方便且測量精度高的單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構，包括光纖、激勵光源和光電探測器件，所述光纖的前端面設置有熒光材料層，所述激勵光源發出的激勵光經過分光濾光片耦合進光纖并激勵熒光材料層以發出熒光，所述熒光材料層發出的熒光由光纖傳回到分光濾光片，所述熒光經過分光濾光片射入到隔離濾光片，所述隔離濾光片為透射熒光、反射激勵光的濾光片，所述熒光經過隔離濾光片透射到光電探測器件，所述光電探測器件接收熒光并將熒光轉換為電信號。

為了更好地解決上述進一步的技術問題，本發明的進一步技術方案一為：所述分光濾光片為反射激勵光、透射熒光的濾光片，所述激勵光源發出的激勵光經過分光濾光片反射耦合進光纖并激發熒光材料層以發出熒光，所述激勵光的光路彎曲成任意角度，所述熒光材料層發出的熒光由光纖傳回到分光濾光片，所述熒光經過分光濾光片透射到隔離濾光片，所述熒光的光路為直射式。

進一步的，所述分光濾光片的截止波長為激勵光波長以下。

進一步的，該單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構還包括將激勵光源發出的激勵光會聚于光纖前端面上且將光纖傳回的熒光會聚于光電探測器件光敏面上的的耦合透鏡。

為了更好地解決上述進一步的技術問題，本發明的進一步技術方案二為：所述分光濾光片為透射激勵光、反射熒光的濾光片，所述激勵光源發出的激勵光經過分光濾光片透射耦合進光纖并激發熒光材料層以發出熒光，所述激勵光的光路為直射式，所述熒光材料層發出的熒光由光纖傳回到分光濾光片，所述熒光經過分光濾光片反射到隔離濾光片，所述熒光的光路彎曲成任意角度。

進一步的，所述分光濾光片的截止波長為熒光波長以上。

進一步的，該單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構還包括將激勵光源發出的激勵光會聚于光纖前端面上且將光纖傳回的熒光會聚于光電探測器件光敏面上的耦合透鏡。

本實用新型具有以下有益效果：該單光纖式熒光光纖傳感器的光路結構通過分光濾光片將激勵光或熒光的光路偏轉任意角度，提高了激勵光源和光電探測器件安裝方便性；并通過隔離濾光片將激勵光和熒光分開以濾除激勵光，減小了激勵光干擾，提高了測量精度；還可以通過耦合透鏡將激勵光源發出的激勵光會聚于光纖端面，將光纖傳回的熒光會聚于光電探測器件的光敏面上，提高激勵光進入光纖的耦合效率和光電探測器件對熒光的接收效率。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的45°光路結構圖。

圖2為本實用新型實施例二的45°光路結構圖。

圖中：1-光纖，2-激勵光源，3-光電探測器件，4-熒光材料層，5-分光濾光片，6-耦合透鏡，7-隔離濾光片，L1-激勵光，L2-熒光。

具體實施方式