[發明專利]一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭

有效

• 申請號: 201710170612.9
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107064060B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王廣宇;洪延姬;杜凱;尹韶云;楊若夫;宋俊玲
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學;中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭，包括發射端傳感器和接收端傳感器兩部分，其特征在于：

發射端傳感器包含一個單模光纖陣列、兩個光纖蓋板、兩個光纖法蘭、一個透鏡倉、一個一體化透鏡陣列、一個藍寶石窗口和兩個聚四氟乙烯墊片；其中單模光纖陣列包含16束單模光纖，單模光纖一端為僅保留插芯的接頭，另一端為FC/APC標準接頭，單模光纖通過帶插芯接頭與光纖法蘭的凹槽使用紫外固化膠粘連；光纖法蘭上有16個半徑為1.3mm的半圓弧形凹槽與光纖陣列相對應；鏡框中間開槽放置一體化透鏡陣列，利用透鏡壓板將一體化透鏡陣列固定到鏡框上，由M1.4螺釘將透鏡壓板與鏡框壓緊，一體化透鏡陣列與透鏡壓板之間放置一片0.1mm厚的聚四氟乙烯墊片；鏡框上設計了腰子孔，通過調節螺栓實現透鏡陣列的整體調節；藍寶石窗口的橫截面為“凸”字形，由窗口壓板將藍寶石窗口與鏡框緊密連接，其中，藍寶石窗口與窗口壓板之間放置一片0.1mm厚的聚四氟乙烯墊片；

接收端傳感器機械部件與發射端傳感器區別在于光纖類型不同，前者為多模光纖陣列，后者為單模光纖陣列，其余元件通用。

2.如權利要求1所述的一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭，其特征在于：一體化透鏡陣列選用硒化鋅材料，單模光纖陣列和多模光纖陣列為標準化產品，藍寶石窗口材料為藍寶石。

3.如權利要求1所述的一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭，其特征在于：一體化透鏡陣列為線性排列、共有16個子單元，由長82mm、寬5mm、厚3mm的硒化鋅材料一次車削而成，加工面型精度PV值小于1.5μm，表面粗糙度6nm，兩個透光面鍍1300nm-1500nm的高透膜，反射比小于1％；透鏡中心距為5mm，有效通光孔徑為3.6mm；透鏡壓板長88mm，寬10mm，高3mm，4角開有的螺紋孔，壓板中間具有凹形槽，長80mm，寬6mm，高3mm。

4.如權利要求1中所述的一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭，其特征在于：藍寶石窗口兩個透光面均為矩形，外側透光面長88mm，寬12mm；內側透光面長88mm，寬10mm，兩透光面間距為5mm；內側透光面具有2°傾角，每個透光面均鍍有高透膜，每個面的反射比小于0.01；藍寶石窗口使用窗口壓板壓緊，窗口壓板外側長90mm，寬22mm，高4mm，4角開有直徑2.5mm的螺紋孔，壓板中間具有凹形槽，長88mm，寬6mm，高3mm。

5.如權利要求1中所述的一種用于燃燒場測量的光纖陣列光學探頭，其特征在于：所述的單模光纖芯徑為9μm，數值孔徑為0.12；多模光纖芯徑為400μm，數值孔徑為0.39±0.02。