[發(fā)明專利]光路耦合裝置及熒光溫度傳感光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610066758.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN105509926B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳占民;鄭浩奇;繆愛俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海歐森斯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01K11/32
• 分類號(hào): G01K11/32
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協(xié)

本發(fā)明提供一種光路耦合裝置及熒光溫度傳感光學(xué)系統(tǒng)，該光路耦合裝置包括光纖接頭、熒光激勵(lì)光源、熒光探測(cè)器和濾波片，熒光激勵(lì)光源與熒光探測(cè)器設(shè)置在同一塊電路板的同一表面上；熒光探測(cè)器與濾波片相對(duì)設(shè)置，濾波片與光纖接頭的光路上設(shè)置有耦合透鏡；濾波片與耦合透鏡均位于熒光激勵(lì)光源與光纖接頭之間的光路上。光路耦合裝置還包括盒體，盒體設(shè)置有光學(xué)鏡槽，濾波片位于光學(xué)鏡槽內(nèi)部。盒體還設(shè)置有通孔，光纖接頭與耦合透鏡位于通孔內(nèi)。該系統(tǒng)包括熒光光纖測(cè)溫探頭、光源驅(qū)動(dòng)電路、熒光信號(hào)探測(cè)電路、信號(hào)解調(diào)處理電路、顯示裝置以及光路耦合裝置。本發(fā)明提供的熒光溫度傳感光學(xué)系統(tǒng)便于安裝且穩(wěn)定性及測(cè)量精度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感領(lǐng)域，具體的，涉及一種光路耦合裝置以及使用該光路耦合裝置的熒光溫度傳感光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的光纖傳感技術(shù)測(cè)溫原理是基于稀土熒光物質(zhì)的材料特性，某些稀土熒光物質(zhì)受紫外線照射并激發(fā)后，在可見光譜中發(fā)射線狀光譜，即熒光及其余輝( 余輝為激勵(lì)停止后的發(fā)光)。熒光余輝的衰變時(shí)間常數(shù)是溫度的單值函數(shù)，通常溫度越高，時(shí)間常數(shù)越小。只要測(cè)得時(shí)間常數(shù)的值，就可以計(jì)算出溫度。應(yīng)用這種方法測(cè)溫的最大優(yōu)點(diǎn)，就是被測(cè)溫度只取決于熒光材料的時(shí)間常數(shù)，而與系統(tǒng)的其他變量無關(guān)，例如光源強(qiáng)度的變化、傳輸效率、耦合程度的變化等都不影響測(cè)量結(jié)果，較光強(qiáng)測(cè)溫法和波長解調(diào)法原理上有明顯優(yōu)勢(shì)。

公開號(hào)CN201020193493.2中國實(shí)用新型專利公開了名為“一種基于熒光壽命檢測(cè)的熒光光纖溫度傳感器”的發(fā)明創(chuàng)造，該溫度傳感器利用上述原理實(shí)現(xiàn)了一種具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、測(cè)量精度高、測(cè)量范圍大，抗腐蝕、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的熒光光纖溫度傳感器。但該傳感器由于熒光激勵(lì)光源和熒光探測(cè)器所處光路的方向不同，熒光激勵(lì)光源和熒光探測(cè)器不能組合在同一塊電路板上，在產(chǎn)品安裝時(shí)存組合時(shí)較為復(fù)雜。且多塊電路板的線路連接容易出現(xiàn)接觸不良等情況，產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可靠性較弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種便于安裝且穩(wěn)定性較高、測(cè)量性能更好的光路耦合裝置。

本發(fā)明的另一目的是提供一種便于安裝且穩(wěn)定性及測(cè)量精度較高的熒光溫度傳感光學(xué)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供的光路耦合裝置包括光纖接頭、熒光激勵(lì)光源、熒光探測(cè)器和濾波片，熒光激勵(lì)光源與熒光探測(cè)器設(shè)置在同一塊電路板的同一表面上；熒光探測(cè)器與濾波片相對(duì)設(shè)置，濾波片與光纖接頭的光路上設(shè)置有耦合透鏡；濾波片與耦合透鏡均位于熒光激勵(lì)光源與光纖接頭之間的光路上。

由上述方案可見，本發(fā)明提供的光路耦合裝置將熒光激勵(lì)光源與熒光探測(cè)器可設(shè)置在同一塊電路板上，簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)安裝更加方便，此外，還可減少由于多塊電路板間線路連接而引起接觸不良的現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

一個(gè)方案中，光路耦合裝置還包括盒體，盒體設(shè)置有光學(xué)鏡槽，濾波片位于光學(xué)鏡槽內(nèi)部。

由此可見，在光路耦合裝置的盒體設(shè)置光學(xué)鏡槽，并將濾波鏡安裝在光學(xué)鏡槽內(nèi)部，降低光信號(hào)傳播過程中受到外界信號(hào)的干擾。

另一個(gè)方案中，盒體還設(shè)置有通孔，光纖接頭與耦合透鏡位于通孔內(nèi)。

由上述方案可見，在盒體中設(shè)置通孔，在組裝光路耦合裝置時(shí)，可方便組件的安裝，且能夠使得光路沿正確的方向傳播。

進(jìn)一步的方案中，光路耦合裝置還包括固定膠圈，固定膠圈設(shè)置在光纖接頭與耦合透鏡之間。

由此可見，為了防止在組裝光路耦合裝置時(shí)，光纖接頭與耦合透鏡的因相互碰撞而損壞于光纖接頭與耦合透鏡，從而造成儀器的測(cè)量誤差，在于光纖接頭與耦合透鏡的接觸端設(shè)置固定膠圈，可有效防止組件損壞，提高儀器測(cè)量精度。

進(jìn)一步的方案中，光路耦合裝置還包括外接接口，外接接口與電路板電連接。