一种强度型光纤反射式传感器的光路结构制造技术

本发明专利技术公开了一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，属于光纤光栅传感技术领域，是由光源、传输光纤1、2、3和光电探测器10构成，其特征在于该光路结构还有传感片4和光纤耦合器6，各个部件的连接关系为：光源发出的光信号通过传输光纤1经过光纤耦合器6的端口7和8进入传输光纤2后传输至传感片4中，部分光信号从光纤耦合器6传输至传输光纤1和传输光纤3中，传输光纤1中的光信号被漏掉，传输光纤3上的光信号传输至光电探测器10中的感光材料层11上，转化为电能进行信号解调。与现有技术相比具有以下优点，光路结构光纤链路无回路；结构简单，简化了光路结构；消除由于轴对中不准造成的误差；保障光纤损耗的一致性。

Optical path structure of intensity type optical fiber reflective sensor

The invention discloses a light path structure of a reflective intensity type fiber optic sensor, which belongs to the technical field of fiber grating is composed of light source, optical fiber transmission, 1 2, 3 and 10 of the photoelectric detector, which is characterized in that the light path structure and sensor chip 4 and optical fiber coupler 6, all the parts of the connection is: the light emitted by the light source signal transmitted through fiber optic fiber coupler 1 through 6 ports 7 and 8 into 2 transmission optical fiber transmitted to the sensor chip 4, part of the light signal from the fiber coupler 6 is transmitted to the transmission fiber 1 and 3 transmission optical fiber, the optical signal transmission in the optical fiber 1 is missing, the transmission fiber optical signal transmission 3 the photoelectric detector to the photosensitive material 10 in layer 11, into electricity signal demodulation. Compared with the prior art, the utility model has the advantages that the optical path structure and the optical fiber link have no loop; the structure is simple; the optical path structure is simplified; the error caused by the alignment of the axis is eliminated; and the consistency of the optical fiber loss is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感
，具体涉及一种强度型光纤反射式传感器的光路结构。
技术介绍
在科技高速发展的当代社会，光纤通信技术的发展带来了传感技术的革命，光纤传感日益为人们所关注，越来越多成为技术研发的重点，也越来越多的进入到各个重要的领域中；光纤传感以其监测距离远，灵敏度高，环境适应性强，特别在关系到国计民生的领域，如隧道火灾监测，大坝坝体安全监测，电力设施中的变压器、开关柜、电缆等电力设施的安全监测，石油石化领域中的油气泄漏等方面特别的关注与应用。光纤通信技术的主要产品为光纤光栅和与之连接的传感器。光纤光栅是一种性能良好的温度传感元件，无论在技术成熟度，还是成本上都已经取得了实质的突破。光纤光栅用于温度传感的主要优点体现在：不受电磁干扰，电绝缘性好；耐久性好；质量轻、体积轻、对结构影响小、易于布置；既可以实现点测量；绝对测量；节省线路，只用一根线就可以传送温度状态信号；信号、数据可多路传输，便于与计算机连接，单位长度上信号衰减小；灵敏度高，精度高；频带宽，信噪比高等。因此，光纤光栅技术有着广阔的应用前景。但是，目前国内对光纤光栅研发的企事业单位较少，且多是处于研发起步阶段，对光纤的光路结构的研发目前还没有达到光路结构光纤链路无回路；结构简单，简化了光路结构；消除由于轴对中不准造成的误差；保障光纤损耗的一致性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，该光路结构光纤链路无回路；结构简单，简化了光路结构；消除由于轴对中不准造成的误差；保障光纤损耗的一致性。根据本专利技术第一方面，提供了一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，是由光源、传输光纤和光电探测器构成，其特征在于该光路结构还设有传感片和光纤耦合器，各个部件的连接关系为：光源发出的光信号通过传输光纤经过光纤耦合器一端的传输光纤将全部的光信号传输至传感片中，部分或局部的光信号通过传输光纤被反射至光纤耦合器两端的传输光纤中，其中一端传输光纤中的光信号被漏掉，另一端传输光纤上的光信号传输至光电探测器中的感光材料层上，转化为电能进行信号解调。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光源发出的光信号通过传输光纤进入光纤耦合器后通过另一根传输光纤将光信号传输至传感片中，传感片上设置的反射膜将部分光信号通过传输光纤传输至光纤耦合器后，光纤耦合器将传输回来的光信号通过两根传输光纤分别传输至与光源对应的传输光纤上和与光电探测器连接的传输光纤上，光电探测器将接收到的光信号转化为电能并进行信号解调。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中在所述光纤耦合器的两端分别设有两个同向端口和一个单端端口，在每个端口上均与一根传输光纤连接，且传输光纤的端面与光纤耦合器内设有的端口的端面同轴。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光纤耦合器的分光形式采用平均分光的形式。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述的光信号传输路径为两条，分别为：A：光源发出的光信号→第一传输光纤→光纤耦合器第一端口→光纤耦合器第二端口→第二传输光纤→传感片→第二传输光纤→光纤耦合器第二端口→光纤耦合器第一端口→第一传输光纤；B：光源发出的光信号→第一传输光纤→光纤耦合器第一端口→光纤耦合器第二端口→第二传输光纤→传感片→第二传输光纤→光纤耦合器第二端口→光纤耦合器第三端口→第三传输光纤→光电探测器；传感片回传的光信号通过第二根传输光纤传输至耦合器后分别有两根传输光纤将光信号进行接收；上述光路表示形式中，箭头表示光信号传递的方向。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述每根传输光纤、光纤耦合器、传感片和光电探测器之间为无缝连接的方式进行连接，且每根传输光纤与光纤耦合器及传感片之间为同轴。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述传输光纤的端面位于传感片的中央区域。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述传输光纤的散射出的光全部落入传感片的传感区域内。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述传感片上设有反射膜。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述传感片采用含SiO2的介质材料传感片、半导体材料传感片或光学晶体材料传感片中的一种。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述传输光纤采用石英玻璃制造的单模光纤或者采用石英玻璃制造的多模光纤中的一种。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光源的中心波长范围为800nm—900nm。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光源的投射角度范围为±1°—±60°。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光电探测器的感光面积范围为2.25m㎡—100m㎡。一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其中所述光电探测器可以将光信号转换为电流/电压等电能信号中的一种。与现有技术相比具有以下优点，光路结构光纤链路无回路；结构简单，简化了光路结构；消除由于轴对中不准造成的误差；保障光纤损耗的一致性。附图说明图1为本专利技术一种强度型光纤反射式传感器的光路结构整体结构示意图；图2为专利技术一种强度型光纤反射式传感器的光路结构中传感片的结构示意图；图3为专利技术一种强度型光纤反射式传感器的光路结构中光纤耦合器的结构示意图；其中：1为第一根传输光纤，2为第二根传输光纤，3为第三根传输光纤，4为传感片，5为传感片上设有的反射膜，6为光纤耦合器，7为光纤耦合器的第一端口，8为光纤耦合器的第二端口，9为光纤耦合器的第三端口，10为光电探测器，11为感光材料层。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，图1是本专利技术一种强度型光纤反射式传感器的光路结构整体结构示意图；如图1所示，一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，是由光源、传输光纤1、2、3和光电探测器10构成，其特征在于该光路结构还设有传感片4和光纤耦合器6，各个部件的连接关系为：光源发出的光信号通过第一根传输光纤1经过光纤耦合器6的第一端口7和第二端口8进入第二根传输光纤2将全部的光信号传输至传感片4中，部分或局部的光信号通过第二根传输光纤2从光纤耦合器6的第二端口8被反射至光纤耦合器6的第一端口7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，是由光源、传输光纤和光电探测器构成，其特征在于该光路结构还设有传感片和光纤耦合器，各个部件的连接关系为：光源发出的光信号通过传输光纤经过光纤耦合器一端的传输光纤将全部的光信号传输至传感片中，部分或局部的光信号通过传输光纤被反射至光纤耦合器两端的传输光纤中，其中一端传输光纤中的光信号被漏掉，另一端传输光纤上的光信号传输至光电探测器中的感光材料层上，转化为电能进行信号解调。

【技术特征摘要】
1.一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，是由光源、传输光纤和光
电探测器构成，其特征在于该光路结构还设有传感片和光纤耦合器，
各个部件的连接关系为：光源发出的光信号通过传输光纤经过光纤耦
合器一端的传输光纤将全部的光信号传输至传感片中，部分或局部的
光信号通过传输光纤被反射至光纤耦合器两端的传输光纤中，其中一
端传输光纤中的光信号被漏掉，另一端传输光纤上的光信号传输至光
电探测器中的感光材料层上，转化为电能进行信号解调。
2.根据权利要求1所述的一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其特
征在于：所述光源发出的光信号通过传输光纤进入光纤耦合器后通过
另一根传输光纤将光信号传输至传感片上，传感片上设置的反射膜将
部分光信号通过传输光纤传输至光纤耦合器后，光纤耦合器将传输回
来的光信号通过两根传输光纤分别传输至与光源对应的传输光纤上和
与光电探测器连接的传输光纤上，光电探测器将接收到的光信号转化
为电能并进行信号解调。
3.根据权利要求1所述的一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，其特
征在于：在所述光纤耦合器的两端分别设有两个同向端口和一个单端
端口，在每个端口上均与一根传输光纤连接，且传输光纤的端面与光
纤耦合器内设有的端口的端面同轴；且所述光纤耦合器的分光形式采
用平均分光的形式。
4.根据权利要求1、2所述的一种强度型光纤反射式传感器的光路结构，
其特征在于，所述的光信号传输路径为两条，分别为：
A：光源发出的光信号→第一传输光纤→光纤耦合器第一端口→光纤耦
合器第二端口→第二传输光纤→传感片→第二传输光纤→光纤耦合器
第二端口→光纤耦合器第一端口→第一传输光纤；
B：光源发出的光信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正宇，荣宁，
申请(专利权)人：北京蔚蓝仕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11