具有光纤布拉格光栅的光谱仪制造技术

技术编号:25488339 阅读:23 留言:0更新日期:2020-09-01 23:07
本发明专利技术公开了一种具有倾斜的或钎焊的光学光栅的光学光谱仪,该光学光谱仪可用于识别材料组成,估计物理特性并且测量物理状况。来自样品或空间的光反射到该光栅;并且来自该光栅的杂散光被引导到光学传感器(其可以是单个传感器)上并且被转换成电信号,以获得关于该样品或空间的信息。扫描的示例包括:通过向该光学光栅施加应变来改变该光偏离该光学光栅的角度;移动该光学传感器;以及在该杂散光的该路径中安装反射镜,该反射镜在角度范围内往复枢转。在一个示例中,该光学光栅形成在安装到压电元件的光传输介质上,该压电元件在通电时膨胀以向该光栅施加应变。在一个示例中,该衍射光栅为光纤布拉格光栅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光纤布拉格光栅的光谱仪
技术介绍
1.
本公开整体涉及一种用于监测井筒中的状况的系统。更具体地,本公开涉及一种具有光谱仪的系统,该光谱仪分析来自振荡的光纤布拉格光栅的反射。2.现有技术描述光谱仪用于测量样品物质的各种物理属性以及它们的化学组成。光谱仪还用于测量空间或样品的物理状况,诸如温度、应变、压力、倾斜度和加速度。光谱分析仪是一种光谱仪,其测量作为波长的函数的光学功率。光谱分析仪通常将光分散通过棱镜或衍射光栅,并且在分散的光的路径中采用光敏传感器来检测光。光敏传感器通常为电荷耦合二极管或光电二极管的阵列,该阵列将检测到的光转换成电流。光纤布拉格光栅是一种衍射光栅,该衍射光栅用于将光分散到光敏传感器。光纤布拉格光栅是具有中心芯的光纤构件,已修改了中心芯,使得其折射率在离散距离处改变以限定光栅。通常,这些改变遵循以指定距离重复的周期性图案,使得在每次折射变化时都会反射光。一般来讲,形成周期性图案(其通常称为光栅周期)以反射特定波长的光。大多数反射的光的波长为光栅周期的波长的约两倍。因此,大多数光在光纤布拉格光栅中被反射的波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学光谱仪,所述光学光谱仪包括:/n传输介质,所述传输介质具有与电磁能源连通的端部;/n光栅,所述光栅形成在所述传输介质中,所述光栅在策略上形成为使得来自所述源并且正传输穿过所述传输介质的电磁能沿着所述光栅从所述传输介质沿方位角被引导以限定杂散光;/n光学接收器,所述光学接收器具有,/n传感器,所述传感器响应于所述杂散光的接触,和/n出口,所述出口与分析仪连通并且从所述出口传输由与所述传感器接触的所述杂散光生成的电信号;以及/n扫描组件,所述扫描组件选择性地改变来自所述光栅的所述杂散光的路径或所述光学接收器的位置中的一者,使得当所述杂散光从所述传输介质被引导时,所述传感器定位在所述杂散...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180220 US 15/899,4451.一种光学光谱仪,所述光学光谱仪包括:
传输介质,所述传输介质具有与电磁能源连通的端部;
光栅,所述光栅形成在所述传输介质中,所述光栅在策略上形成为使得来自所述源并且正传输穿过所述传输介质的电磁能沿着所述光栅从所述传输介质沿方位角被引导以限定杂散光;
光学接收器,所述光学接收器具有,
传感器,所述传感器响应于所述杂散光的接触,和
出口,所述出口与分析仪连通并且从所述出口传输由与所述传感器接触的所述杂散光生成的电信号;以及
扫描组件,所述扫描组件选择性地改变来自所述光栅的所述杂散光的路径或所述光学接收器的位置中的一者,使得当所述杂散光从所述传输介质被引导时,所述传感器定位在所述杂散光的路径中并且暴露于所述杂散光的至少一部分。


2.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述扫描组件包括电响应构件,所述电响应构件在通电时经历尺寸的变化,其中所述电响应构件与所述传输介质耦接,并且使得当所述电响应构件通电时,所述传输介质和所述光栅经历长度的变化,所述长度的变化改变了从所述传输介质引导的所述杂散光的路径的方向。


3.根据权利要求2所述的光学光谱仪,其中所述电响应构件包括一定量的压电材料。


4.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述传感器包括单个传感器。


5.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述扫描组件包括平移系统,所述平移系统使所述传感器沿着与所述杂散光相交的路径横向往复运动。


6.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述扫描组件包括反射表面,所述反射表面在一定范围内往复地倾斜并且在策略上定位成使得与所述反射表面接触的杂散光被反射到所述传感器。


7.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述电磁能从样品反射并且其中所述电磁能的带宽代表所述样品的化学组成。


8.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述电磁能包括具有离散带宽的光。


9.根据权利要求1所述的光学光谱仪,其中所述光栅包括第一光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·克鲁斯佩塞巴斯蒂安·郑
申请(专利权)人:贝克休斯控股有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1