光纤传感器制造技术

一种光纤传感器（８）包括光纤（２）；连接到光纤（２）的第一端（２０）的光发射构件（３）；和连接到光纤（２）的第二端（２１）的光接收构件（４）。该光发射构件（３）具有光发射部分（３００），通过光发射部分（３００）将光照射到光纤（２）的第一端（２０）。该光接收构件（４）具有用于接收从光纤（２）的第二端（２１）射出的光的光接收部分（４００）。光发射部分（３００）小于光纤（２）的芯部分（２５）的横截面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有光纤的光纤传感器。技术背景近年来，已经要求车辆不仅改进乘客的安全性，而且改进与车辆碰 撞的行人的安全性。已知在车辆上设有行人保护装置，用于减小对可能 由于碰撞跌倒在车辆发动机盖上的行人的伤害。在行人保护装置中，重 要的是确定行人的碰撞。作为检测行人碰撞的方式之一，已知使用具有 光纤传感器的碰撞检测传感器。该碰撞检测传感器例如安装到车辆的保 险杠上。光纤传感器基于光纤中传递的光的改变来检测施加到光纤的应 力。通常，光纤由外部应力变形，并且在变形部分光纤的光传递特性改 变。当光纤的光传递特性部分改变时，从光纤发射的光在例如强度和相 位方面具有与通过光纤之前的光特性不同的特性。光纤传感器通过使用 光传递特性的改变来检测应力。光纤传感器通常具有用于发射光到光纤中的光发射构件和用于接 收已经通过光纤的光的光接收构件。此外，光纤传感器具有基于从光发加到光纤的应力的计算部分。根据JP-A-2004-20894中公开的光纤传感 器，光发射构件、光接收构件和计算部分分别构造为模块并且连接到彼 此。但是，在这样的光纤传感器中，很可能在光发射构件和光接收构件 之间的光路中具有光的损失。例如，当光经过光纤以及在光纤的端部与光发射构件及光接收构件之间的连接部分处很可能发生光损失。由于光 的损失，来自光接收构件的输出信号被减弱。在此情况下，需要在计算 部分中放大该输出信号。但是，噪声信号随着输出信号的放大而被放 大。因此，需要消除噪声。在光发射构件和光接收构件中，光纤的端部并不与光发射构件的光 发射部分和光接收构件的光接收部分直接接触，以减小由光纤端部对光发射部分和光接收部分引起的损坏。因为光纤的端部与光发射部分和光 接收部分分开，在这些部分发生光的损失。此外，光发射部分和光接收部分的表面通常覆盖有诸如树脂模制品 的透光材料。因此，光路由于树脂模制品的厚度而增大，导致光的损失。 不仅光在通过树脂模制品时减弱，而且光很可能发生漫射。因此，光接 收构件中接收的光减少。此外，在光发射部分和光接收部分与模制品之间以及在光纤端部和 树脂模制品之间的界面上，光产生界面反射。此界面反射也导致光的损 失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光纤传感器，其具有在光纤的连接部分处 减小光损失的结构。在本专利技术的光纤传感器中，光纤的第 一端连接到光发射构件并且光 纤的第二端连接到光接收构件。该光发射构件具有光发射部分，通过光发射部分将光照射到光纤的第一端。该光接收构件具有用于接收从光纤 的第二端射出的光的光接收部分。光纤具有芯部分和覆盖芯部分外周的包层部分。此外，光发射部分小于光纤的第一端的芯部分的横截面积。在本专利技术的光纤传感器中，减少了从光发射部分照射到光纤的第一 端的端部表面之外的光的量。就是说，在光发射构件和光纤第一端之间 的连接部分处的光损失被减小。因为从光发射部分射出的光被充分地S1 入到光纤的第一端中，增大了用于检测操作的光的量。此外，光接收构 件充分地接收该光。因此，提高了传感器的检测精度。附图说明图1是具有根据本专利技术实施例的碰撞检测传感器和碰撞安全系统的 车辆的透明俯^见图。图2是包括根据本专利技术实施例的碰撞检测传感器的车辆前部的分解 透视图。图3是根据本专利技术实施例的碰撞检测传感器的示意图。连接部分的示意图。具体实施方式本专利技术的光纤传感器具有光纤、连接到光纤第一端的光发射构件和 连接到光纤第二端的光接收构件。光发射构件向光纤的第一端发射光。 光在光纤中从第一端传递到第二端，并且从第二端向着光接收构件照 射。光纤传感器基于从光发射构件发射的光的特性(例如强度和相位) 和在光接收构件中接收的光的特性，来确定当光通过光纤时产生的光的 改变。此外，光纤传感器基于光的改变计算施加到光纤的应力。当应力施加到光纤时，光纤变形并且在光纤的变形部分处光传递特 性改变。在变形部分处，光在其上反射的光纤芯部分和包层部分之间的 界面的方向改变。结果，在光纤中光的行进方向改变。此外，光的强度 很可能减小。因此，施加到光纤的应力基于从光纤第二端照射的光的特 性而被检测到。此光纤传感器可以用作车辆传感器，因为其较小可能受 到电磁波的影响。以下，将参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。在此实施例中， 光纤传感器示例性用作碰撞安全系统的车辆碰撞检测传感器，以检测行 人的碰撞。此处，相似部件由相似标号指示，并且其说明不再重复。如图1所示，碰撞检测传感器8安装到车辆V的前部以检测对保险 杠1的碰撞。车辆V具有在乘客舱前面的发动机舱E。车辆V可以为任 意类型的车辆，只要其具有保险杠l。车辆V可以具有在乘客舱前面的 行李舱，而非发动机舱E。碰撞检测传感器8具有光纤2、光发射构件3、和光接收构件4，如 图2所示。保险杠1位于发动机舱E的前部。保险杠加强构件10由前 侧构件Vm支撑。光纤2沿着保险杠加强构件10的前表面布置。负载 板11 (基本上具有板形形状)布置在光纤2的前面。此外，吸收器12 布置在负载板11的前面用于减小冲击。吸收器12由诸如泡沫树脂的弹 性材料制成。此外，保险杠盖13布置在吸收器12前面。如图3所示，光发射构件3连接到光纤2的第一端20。光发射构件 3发射光使得光在光纤2中行进。光接收构件4连接到光纤2的第二端 21。光接收构件4接收已经通过光纤2的光。光发射构件3和光接收构件4集成并容纳在壳体34中。在图3中， 为便于图示单独示出了光发射构件3和光接收构件4。壳体34位于邻近 保险杠加强构件IO的第一端(例如乘客车座侧)，如图2所示。光纤2具有导线形状，外径为2.2mm。光纤2具有芯部分25和覆 盖芯部分25外周的包层部分26。芯部分25由热固性丙烯酸树脂制成。 芯部分25的外径d0为1.5mm。包层部分26与芯部分25整体形成并且 由氟树脂(FEP)制成。包层部分26具有0.35mm的厚度。如图2所示，光纤2沿着保险杠加强构件10的前表面基本上布置 为U形形状。特别地，光纤2从壳体34延伸到保险杠加强构件10的第 二端(例如，驾驶员车座侧)。光纤2在保险杠加强构件10的第二端 处转弯，并且沿着保险杠加强构件10的前表面进一步延伸到壳体34。光发射构件3包括发光二极管(LED) 30。发光二极管30具有光发 射部分300,光通过该光发射部分300照射到光纤2的第一端20。光纤 2的第一端20保持在壳体34中，使得第一端20的端部表面20a与光发 射部分300相对。此外，光纤2的第一端20布置成使得光发射部分300 的中心位于第一端20的轴线Ll上。LED30具有由透光材料制成的树脂模制品。树脂模制品覆盖光发射 部分300的外周。光发射部分300小于芯部分25的横截面积。特别地， 光发射部分300的外部尺寸小于直径1.5mm的圆。在光发射部分300 具有圆形形状的情况下，光发射部分300的直径dl小于芯部分25的直 径d0。在此实施例中，光发射部分300具有正方形形状，边长为0.28mm。光接收构件4与光发射构件3 —起容纳在外壳34中。光接收构件4 包括光电二极管(PD) 40。 PD40具有用于接收从光纤2的第二端照射 的光的光接收部分400。 PD40固定在外壳34中。光纤2的第二端21保 持在外壳34中使得第二端21的端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤传感器（８），包括：光纤（２），具有芯部分（２５）和覆盖芯部分（２５）的包层部分（２６）；连接到光纤（２）的第一端（２０）的光发射构件（３），该光发射构件（３）具有用于发射光到光纤（２）的第一端（２０）的光发射部分（３００）；和连接到光纤（２）的第二端（２１）的光接收构件（３），该光接收构件（３）具有用于接收从光纤（２）的第二端（２１）射出的光的光接收部分（４００），其中光发射部分（３００）小于芯部分（２５）的横截面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大高孝治，伊豫田纪文，宫田裕次郎，家中龙太郎，高桥浩幸，
申请(专利权)人：株式会社电装，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]