[發(fā)明專利]光纖FP腔聲波探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410282935.3
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104019884B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祁志美;程進(jìn);逯丹鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，包括：

殼體，呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋；

振動膜，安裝于所述殼體的頂部，其朝向所述殼體內(nèi)部的一側(cè)具有反光面；

內(nèi)芯，呈上段粗下段細(xì)的兩段同軸一體連接圓柱狀結(jié)構(gòu)，其中心軸線位置開設(shè)有光纖孔，該內(nèi)芯的上段的外壁設(shè)有與殼體內(nèi)壁內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋，該內(nèi)芯通過該外螺紋安裝在殼體內(nèi)，其上表面低于所述振動膜，在所述內(nèi)芯上段的外表面刻有一條豎直通透的凹槽，用作均壓槽；在所述內(nèi)芯上段的遠(yuǎn)離上端面的一側(cè)刻有凹槽環(huán)；

光纖，經(jīng)端面拋光后，由殼體外經(jīng)由所述內(nèi)芯的光纖孔進(jìn)入殼體內(nèi)，并通過膠水粘結(jié)或機械壓緊方式固定于所述內(nèi)芯的光纖孔內(nèi)，其中，該光纖的頂部與所述內(nèi)芯上部的上表面平齊，形成光纖上端面，該光纖上端面與所述振動膜的反光面構(gòu)成光纖FP腔；以及

頂絲，其數(shù)目不少于2個，通過螺紋安裝在所述殼體的側(cè)壁上，頂絲的位置與所述凹槽環(huán)的位置相對應(yīng)，頂絲直徑小于所述凹槽環(huán)的寬度，旋轉(zhuǎn)頂絲，通過頂絲擠壓所述內(nèi)芯將其鎖緊；

其中，凹槽環(huán)的寬度比頂絲直徑大至少2mm，在利用所述頂絲鎖緊所述內(nèi)芯之前，通過沿殼體內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)所述內(nèi)芯以調(diào)節(jié)所述光纖FP腔的長度，使得所述光纖FP腔聲波探頭的輸出信號位于所述光纖FP腔的線性響應(yīng)區(qū)間；在利用所述頂絲鎖緊所述內(nèi)芯的過程中，調(diào)節(jié)各個頂絲在所述殼體內(nèi)的深入程度，使得所述內(nèi)芯的中心軸線與所述殼體的中心軸線重合。

2.一種光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，包括：

殼體，呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋；

振動膜，安裝于所述殼體的頂部，其朝向所述殼體內(nèi)部的一側(cè)具有反光面；

內(nèi)芯，呈上段細(xì)、中段粗、下段細(xì)的三段同軸一體連接圓柱狀結(jié)構(gòu)，其中心軸線位置開設(shè)有光纖孔，該內(nèi)芯的中段的外壁設(shè)有與殼體內(nèi)壁內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋，該內(nèi)芯通過該外螺紋安裝在殼體內(nèi)，所述上段伸入殼體內(nèi)，其上表面低于所述振動膜，在所述內(nèi)芯中段的外表面刻有一條豎直通透的凹槽，用作均壓槽；在所述內(nèi)芯中段的遠(yuǎn)離上端面的一側(cè)刻有凹槽環(huán)；

光纖，經(jīng)端面拋光后，由殼體外經(jīng)由所述內(nèi)芯的光纖孔進(jìn)入殼體內(nèi)，并通過膠水粘結(jié)或機械壓緊方式固定于所述內(nèi)芯的光纖孔內(nèi)，其中，該光纖的頂部與所述內(nèi)芯上部的上表面平齊，形成光纖上端面，該光纖上端面與所述振動膜的反光面構(gòu)成光纖FP腔；以及

頂絲，其數(shù)目不少于2個，通過螺紋安裝在所述殼體的側(cè)壁上，頂絲的位置與所述凹槽環(huán)的位置相對應(yīng)，頂絲直徑小于所述凹槽環(huán)的寬度，旋轉(zhuǎn)頂絲，通過頂絲擠壓所述內(nèi)芯將其鎖緊；

其中，凹槽環(huán)的寬度比頂絲直徑大至少2mm，在利用所述頂絲鎖緊所述內(nèi)芯之前，通過沿殼體內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)所述內(nèi)芯以調(diào)節(jié)所述光纖FP腔的長度，使得所述光纖FP腔聲波探頭的輸出信號位于所述光纖FP腔的線性響應(yīng)區(qū)間；在利用所述頂絲鎖緊所述內(nèi)芯的過程中，調(diào)節(jié)各個頂絲在所述殼體內(nèi)的深入程度，使得所述內(nèi)芯的中心軸線與所述殼體的中心軸線重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述內(nèi)芯與所述殼體結(jié)合的螺紋區(qū)間的高度不小于5mm，螺紋間距不大于0.4mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述內(nèi)芯與所述殼體結(jié)合的螺紋區(qū)間的高度不小于5mm，螺紋間距不大于0.4mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，該凹槽環(huán)的寬度比頂絲直徑大至少2mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述內(nèi)芯呈三段同軸一體連接圓柱狀結(jié)構(gòu)；

內(nèi)芯的上段為分離的標(biāo)準(zhǔn)光纖插芯，其與內(nèi)芯的中段通過螺紋同軸固定連接、或通過膠水同軸固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3-6中任一項所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述殼體的側(cè)壁厚度不小于1.5mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3-6中任一項所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述光纖為單模石英光纖。

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3-6中任一項所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，還包括：

保護(hù)罩，固定于所述殼體的底部和所述振動膜的外側(cè)，其頂部開設(shè)有入聲孔。

10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3-6中任一項所述的光纖FP腔聲波探頭，其特征在于，所述振動膜為以下膜片中的一種：金屬膜片、硅膜片、玻璃膜片、有機聚合物膜片。