[發(fā)明專利]一種光纖側面熒光物質沉積微型探針三維傳感裝置、傳感方法及探針制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810315887.1
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108519057B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 鄒麗敏;倪赫;李博;郭清源;譚久彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 23209 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李曉敏

1.一種光纖側面熒光物質沉積微型探針三維傳感裝置，其特征在于，包括彈性膜片(1)、固定裝置(2)、寬場照明系統(tǒng)(3)、光纖側面熒光耦合探針(4)、準直透鏡(5)、濾波片(6)、管鏡(7)和CCD探測器(8)；

所述光纖側面熒光耦合探針(4)通過彈性膜片(1)懸掛在固定裝置(2)上，寬場照明系統(tǒng)置于彈性膜片上方，提供光源發(fā)出的光束照射在光纖側面熒光耦合探針(4)側面的被熒光物質包裹區(qū)域，熒光從光纖側面熒光耦合探針(4)的包層耦合進入光纖側面熒光耦合探針(4)內部進而從出射端面出射，在光纖側面熒光耦合探針(4)的出射光路上依次配置準直透鏡(5)、濾波片(6)、管鏡(7)和CCD探測器(8)；

所述光纖側面熒光耦合探針(4)包括單模光纖，單模光纖的中部部分區(qū)域為被熒光物質包裹區(qū)域，該區(qū)域為外凸形結構；單模光纖一端為切平面，作為探針的出射端面；單模光纖另一端熔融有球狀測頭。

2.一種光纖側面熒光物質沉積微型探針三維傳感方法，其依托權利要求1所述三維傳感裝置實現，其特征在于，具體為：

寬場照明系統(tǒng)(3)發(fā)出的光束照射在光纖側面熒光耦合探針(4)的被熒光物質包裹區(qū)域激發(fā)熒光，熒光從光纖側面熒光耦合探針(4)的包層耦合進入光纖側面熒光耦合探針(4)內部進而從出射端面出射，通過光學系統(tǒng)將出射光束聚焦形成與之共軛的光斑，所述光學系統(tǒng)由準直透鏡(5)、濾波片(6)、管鏡(7)和CCD探測器(8)構成；彈性膜片(1)與光纖側面熒光耦合探針(4)接觸的位置構成探針擺動支點，由于彈性膜片為光纖側面熒光耦合探針(4)提供擺動支點，當光纖側面熒光耦合探針(4)的球狀測頭繞支點發(fā)生偏轉時，光纖側面熒光耦合探針(4)的出射端面的出射光束發(fā)生同步偏轉；當光纖側面熒光耦合探針(4)的球狀測頭發(fā)生軸向移動時，光纖側面熒光耦合探針(4)出射端面的出射光束發(fā)生相同的軸向位移，利用CCD探測器探測光斑中心位置的偏移，從而獲得球狀測頭的橫向偏移量，通過CCD探測器上有限像素的灰度值之和，從而獲得球狀測頭的軸向偏移量。