激光粒度仪制造技术

本发明专利技术提供一种激光粒度仪，涉及仪器仪表领域，包括激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口和光电探测器，激光器发射线偏振激光束，自聚焦透镜将激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到具有保偏单模光纤的滤波器，具有保偏单模光纤的滤波器滤去了入射光中的杂散光，并使激光束保持线偏振状态不变，傅里叶透镜对该激光束进行汇聚，经过汇聚的激光束照射到测量窗口中的待测样品，光电探测器对待测样品散射的光检测，解决现有技术中存在的激光粒度仪在粒度检测时需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，易受环境振动影响，或者使用单模光纤滤波器，虽然机械稳定性有所提升，但是易受环境温度影响的技术问题。

Laser particle sizer

The invention provides a laser particle size analyzer, relates to the field of instrumentation, including laser, self focusing lens, a polarization maintaining fiber filter, Fu Liye lens, measuring window and photoelectric detector, laser emission line polarization laser beam self focusing lens, the laser beam will be gathered into a spot, the formation of incident light to protect partial single-mode fiber filter with polarization maintaining fiber single-mode filter to stray light incident light, and the laser beam to maintain linear polarization state. The Fu Liye lens of the laser beam is irradiated with a laser beam after convergence, convergence to the sample measurement window, photoelectric detector to optical detection of samples to solve the scattering, laser particle size analyzer in the prior art needs to pass through the pinhole filter in traditional filtering in particle size measurement, susceptible to Environmental vibration effects, or the use of single-mode fiber filters, although the mechanical stability has improved, but vulnerable to environmental temperature impact of technical problems.

【技术实现步骤摘要】
激光粒度仪
本专利技术涉及仪器仪表
，尤其是涉及一种激光粒度仪。
技术介绍
激光粒度仪是通过检测颗粒的衍射或散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器，已经在粉体加工、应用与研究领域得到广泛的应用，它的特点是测试速度快、测试范围宽、具有较好的重复性和真实性等。激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。在激光粒度仪中，光源是关键的部件之一，其质量好坏直接影响到仪器的性能和最终测试数据的可靠性。常见的激光粒度仪采用氦氖激光器作为整个仪器的光源，为了提高光束质量，一般从氦氖激光器出射的激光束还经过一个空间滤波器，滤除光束中混杂的杂散光，降低仪器的背景噪声，以便获得更加准确的散射光能数据，提高测试数据的可靠性。目前，现有技术中的激光粒度仪在粒度检测时，都需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，这使激光粒度仪的粒度检测操作复杂，因此为保证测试结果的可靠性，现有的激光粒度仪结构过于复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种激光粒度仪，以解决现有技术中存在的激光粒度仪在粒度检测时需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，使粒度检测操作复杂的技术问题，在保证测试结果可靠性的前提下，以简化激光粒度仪的结构。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光粒度仪，包括：激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口以及光电探测器；所述激光器发射线偏振激光束；所述自聚焦透镜将所述激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到所述具有保偏单模光纤的滤波器，所述具有保偏单模光纤的滤波器滤去了所述入射光中的杂散光，并使激光束保持线偏振状态不变；所述傅里叶透镜对从所述具有保偏单模光纤的滤波器射出的激光束进行汇聚；所述测量窗口用于放置待测样品，经过汇聚的所述激光束照射到所述测量窗口中的待测样品；所述光电探测器对所述待测样品散射的光进行检测。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤为应力致偏型保偏光纤。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述应力致偏型保偏光纤具有慢轴与快轴；所述入射光的偏振方向和所述慢轴或所述快轴的方向平行；所述应力致偏型保偏光纤分别在所述慢轴或所述快轴的方向上传输线偏振光，并使所述入射光的偏振状态保持不变。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述应力致偏型保偏光纤的类型为熊猫型、领结型或椭圆包层型。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述激光器为半导体激光器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的长度大于1m。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的长度为3m。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括光纤支架，所述光纤支架盘绕所述保偏单模光纤。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的纤芯半径为a＝λV/(2π*NA)；其中，λ为所述入射激光的波长；V为所述保偏单模光纤的结构参数且V≤2.40483；NA为所述保偏单模光纤的数值孔径。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括0环探测器；所述0环探测器对所述激光粒度仪的光路进行校准。本专利技术实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的激光粒度仪包括激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口与光电探测器，其中，激光器发射线偏振激光束，自聚焦透镜将该激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到具有保偏单模光纤的滤波器，具有保偏单模光纤的滤波器使入射光的激光束保持线偏振状态不变，通过具有保偏单模光纤的滤波器在滤波过程中保持激光束的偏振状态不变，保证了测试结果的可靠性，傅里叶透镜对从具有保偏单模光纤的滤波器射出的激光束进行汇聚，测量窗口用于盛放放置待测样品，经过汇聚的激光束照射到测量窗口中的待测样品，光电探测器对待测样品散射的光进行检测，通过具有保偏单模光纤的滤波器，省略了使用针孔空间滤波器进行滤波的过程，从而解决了现有技术中存在的激光粒度仪在粒度检测时需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，使粒度检测操作复杂的技术问题，因此在保证测试结果可靠性的前提下简化了激光粒度仪的结构。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他的优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的激光粒度仪的结构示意图以及光路的原理图；图2为本专利技术实施例所提供的激光粒度仪中，应力致偏型保偏光纤横截面的结构示意图；图3为本专利技术实施例所提供的激光粒度仪中，具有保偏单模光纤的滤波器的具体结构示意图；图4为本专利技术实施例中的保偏单模光纤的部分结构的放大示意图；图5为本专利技术实施例中的保偏单模光纤的另一部分结构的放大示意图；图6为本专利技术实施例中的光纤支架的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的激光粒度仪的结构示意图。图标：1-激光粒度仪；11-激光器；12-自聚焦透镜；13-傅里叶透镜；14-测量窗口；15-光电探测器；16-具有保偏单模光纤的滤波器；161-保偏单模光纤；162-应力致偏型保偏光纤；163-熊猫型应力致偏型保偏光纤；164-领结型应力致偏型保偏光纤；165-椭圆包层型应力致偏型保偏光纤；166-慢轴；167-快轴；168-光纤支架；20-激光束；21-入射激光；22-出射激光；31-保偏单模光纤入射端；32-保偏单模光纤出射端；4-激光粒度检测系统；41-0环探测器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前现有技术中的激光粒度仪在粒度检测时，都需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，这使激光粒度仪的粒度检测操作复杂，为保证测试结果的可靠性，现有的激光粒度仪结构过于复杂，基于此，本专利技术实施例提供的一种激光粒度仪以及激光粒度检测系统，可以解决现有技术中存在的激光粒度仪在粒度检测时需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，使粒度检测操作复杂的技术问题，在保证测试结果可靠性的前提下，简化激光粒度仪的结构。为便于对本实施例进行理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光粒度仪，其特征在于，包括：激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口以及光电探测器；所述激光器发射线偏振激光束；所述自聚焦透镜将所述激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到所述具有保偏单模光纤的滤波器，所述具有保偏单模光纤的滤波器滤去了所述入射光中的杂散光，并使激光束保持线偏振状态不变；所述傅里叶透镜对从所述具有保偏单模光纤的滤波器射出的激光束进行汇聚；所述测量窗口用于放置待测样品，经过汇聚的所述激光束照射到所述测量窗口中的待测样品；所述光电探测器对所述待测样品散射的光进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种激光粒度仪，其特征在于，包括：激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口以及光电探测器；所述激光器发射线偏振激光束；所述自聚焦透镜将所述激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到所述具有保偏单模光纤的滤波器，所述具有保偏单模光纤的滤波器滤去了所述入射光中的杂散光，并使激光束保持线偏振状态不变；所述傅里叶透镜对从所述具有保偏单模光纤的滤波器射出的激光束进行汇聚；所述测量窗口用于放置待测样品，经过汇聚的所述激光束照射到所述测量窗口中的待测样品；所述光电探测器对所述待测样品散射的光进行检测。2.根据权利要求1所述的激光粒度仪，其特征在于，所述保偏单模光纤为应力致偏型保偏光纤。3.根据权利要求2所述的激光粒度仪，其特征在于，所述应力致偏型保偏光纤具有慢轴与快轴；所述入射光的偏振方向和所述慢轴或所述快轴的方向平行；所述应力致偏型保偏光纤分别在所述慢轴或所述快轴的方向上传输线偏振光，并使所述入射光的偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福根，
申请(专利权)人：珠海真理光学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44