弯曲传感器及其制造方法和系统，弯曲检测方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种弯曲传感器，弯曲传感器制造方法和系统，以及所述弯曲传感器的弯曲检测方法，通过在弯曲传感器光纤纤芯的不同位置上刻写不同波长的光纤光栅，以制造弯曲传感器，通过检测所述弯曲传感器反射光的强度变化判断所述弯曲传感器弯曲方向，解决了现有弯曲传感器及其制造方法和系统，不能低成本检测弯曲方向的问题。弯曲方向的问题。弯曲方向的问题。

【技术实现步骤摘要】
弯曲传感器及其制造方法和系统，弯曲检测方法


[0001]本专利技术涉及光电元器件制造
，尤其涉及一种弯曲传感器及其制造方法和系统，弯曲检测方法。

技术介绍

[0002]现有光纤弯曲传感器，主要分别两种，一种为通过检测反射光强度损耗的光纤弯曲传感器，只能识别弯曲程度，不能识别弯曲方向。另一种为特种定制的光纤弯曲传感器，光纤根据特殊需要定做，造价高并且辨别方向能力不强。
[0003]因此，制造一种可以识别弯曲方向的低成本弯曲传感器以及提供对应弯曲检测方法成为有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种弯曲传感器及其制造方法和系统，弯曲检测方法，用于解决现有弯曲传感器及其制造方法和系统，不能低成本检测弯曲方向的问题。
[0005]本专利技术实施例是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种弯曲传感器，包括：
[0007]纤芯；
[0008]所述纤芯的第一位置具有若干个第一波长光纤光栅，所述纤芯的第二位置具有若干个第二波长光纤光栅。
[0009]进一步的，所述第一位置和第二位置对称设置于距所述纤芯中心一预设距离处。
[0010]进一步的，所述弯曲传感器还包括环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层。
[0011]进一步的，所述弯曲传感器贴附于被检测件上，所述第一位置和第二位置对称设置于所述被检测件表面一预设距离处，所述弯曲传感器的弯曲方向顺应所述被检测件的弯曲方向。
[0012]本专利技术实施例还提供一种弯曲传感器的制造方法，所述弯曲传感器包括纤芯以及环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层，所述制造方法包括：
[0013]将所述纤芯固定在所述光纤加工平台上；
[0014]控制纤芯以速度v平移，通过飞秒激光器以频率f输出飞秒激光透过所述光纤包层和涂覆层，以在所述纤芯的第一位置刻写形成若干个第一波长光栅，在所述纤芯的第二位置刻写形成若干个第二波长光栅，所述第一位置和第二位置位于距所述纤芯中心一预设距离处。
[0015]进一步的，还包括：
[0016]通过CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)确认所述飞秒激光光束在所述纤芯上的刻写位置。
[0017]本专利技术实施例还提供一种弯曲传感器的制造系统，所述光纤弯曲传感器的制造系统包括：
[0018]所述光纤，包括纤芯以及环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层；
[0019]光纤加工平台，所述光纤弯曲传感器固定在所述光纤加工平台上；
[0020]飞秒激光器，设置在所述光纤加工平台上方；
[0021]控制器，用于控制纤芯以速度v平移，控制激光器以频率f输出激光透过所述光纤包层和涂覆层以在所述纤芯的第一位置刻写形成若干个短波长飞秒光栅，在所述纤芯的第二位置刻写形成若干个长波长飞秒光栅，所述第一位置和第二位置位于距所述纤芯中心一预设距离处。
[0022]进一步的，还包括：
[0023]CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)，用于确认所述飞秒激光光束在所述纤芯上的刻写位置。
[0024]进一步的，所述光纤加工平台还包括用于优化所述飞秒激光光束在所述纤芯上刻写质量的盖玻片和折射率匹配液，所述纤芯容置于所述折射率匹配液中，所述盖玻片覆盖在所述折射率匹配液上。
[0025]本专利技术实施例还提供一种弯曲检测方法，所述方法包括：
[0026]采用上述所述的弯曲传感器；
[0027]在所述光纤弯曲传感器一端输入工作光源；
[0028]检测所述工作光源经所述第一波长光纤光栅和第二波长光纤光栅反射回的光强度；
[0029]通过所述反射回的光强度变化得到所述弯曲传感器的弯曲度和/或弯曲方向。
[0030]进一步的，所述通过所述反射回的光强度变化得到所述弯曲传感器弯曲方向包括：
[0031]当所述工作光源经所述第一波长光纤光栅反射回的光强度和经第二波长光纤光栅反射回的光强度同时降低时，判断所述弯曲传感器的弯曲方向为向所述第一位置或第二位置弯曲；
[0032]当所述工作光源经所述第一波长光纤光栅反射回的光强度和经第二波长光纤光栅反射回的光强度同时上升时，判断所述弯曲传感器的弯曲方向为远离所述第一位置或第二位置弯曲；
[0033]当所述工作光源经所述第一波长光纤光栅反射回的光强度降低或经第二波长光纤光栅反射回的光强度上升时，判断所述弯曲传感器的弯曲方向为向所述第一位置弯曲；
[0034]当所述工作光源经所述第一波长光纤光栅反射回的光强度上升或经第二波长光纤光栅反射回的光强度降低时，判断所述弯曲传感器的弯曲方向为向所述第二位置弯曲。
[0035]进一步的，所述通过所述反射回的光强度变化得到所述弯曲传感器的弯曲度包括：
[0036]通过所述工作光源经所述第一波长光纤光栅反射回的光强度变化值和经第二波长光纤光栅反射回的光强度变化值得到所述弯曲传感器的弯曲度。
[0037]本专利技术实施例提供一种弯曲传感器，弯曲传感器制造方法和系统，以及所述弯曲传感器的弯曲检测方法，通过在弯曲传感器光纤纤芯的不同位置上刻写不同波长的光纤光栅，以制造弯曲传感器，通过检测所述弯曲传感器反射光的强度变化判断所述弯曲传感器弯曲方向，解决了现有弯曲传感器及其制造方法和系统，不能低成本检测弯曲方向的问题。
[0038]以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例之弯曲传感器的光纤的横截面结构示意图；
[0040]图2为本专利技术实施例之弯曲传感器的光纤的纵截面部分结构示意图；
[0041]图3为本专利技术实施例之弯曲传感器制造系统的系统示意图；
[0042]图4-图8为通过图1和图2中的弯曲传感器判断不同弯曲方向的反射光强度图；
[0043]图9为本专利技术实施例之弯曲传感器制造方法的步骤示意图；
[0044]图10为本专利技术实施例之弯曲检测方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0045]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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。
[0046]各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0047]请参考图1和图2，本专利技术实施例中的一种弯曲传感器10，包括：
[0048]纤芯11，所述纤芯的第一位置具有若干个第一波长光纤光栅14，所述纤芯的第二位置具有若干个第二波长光纤光栅15。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弯曲传感器，其特征在于，包括：纤芯；所述纤芯的第一位置具有若干个第一波长光纤光栅，所述纤芯的第二位置具有若干个第二波长光纤光栅。2.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于，所述第一位置和第二位置对称设置于距所述纤芯中心一预设距离处。3.根据权利要求2所述的弯曲传感器，其特征在于，所述弯曲传感器还包括环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层。4.根据权利要求3所述的弯曲传感器，其特征在于，所述弯曲传感器贴附于被检测件上，所述第一位置和第二位置对称设置于所述被检测件表面一预设距离处，所述弯曲传感器的弯曲方向顺应所述被检测件的弯曲方向。5.一种弯曲传感器的制造方法，其特征在于，所述弯曲传感器包括纤芯以及环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层，所述制造方法包括：将所述纤芯固定在所述光纤加工平台上；控制纤芯以速度v平移，通过激光器以频率f输出激光透过所述光纤包层和涂覆层，以在所述纤芯的第一位置刻写形成若干个第一波长光栅，在所述纤芯的第二位置刻写形成若干个第二波长光栅，所述第一位置和第二位置位于距所述纤芯中心一预设距离处。6.根据权利要求5所述的弯曲传感器的制造方法，其特征在于，还包括：通过CCD确认所述飞秒激光光束在所述纤芯上的刻写位置。7.一种弯曲传感器的制造系统，其特征在于，所述光纤弯曲传感器的制造系统包括：所述光纤，包括纤芯以及环绕覆盖所述纤芯的光纤包层和涂覆层；光纤加工平台，所述光纤弯曲传感器固定在所述光纤加工平台上；飞秒激光器，设置在所述光纤加工平台上方；控制器，用于控制纤芯以速度v平移，控制飞秒激光器以频率f输出飞秒激光透过所述光纤包层和涂覆层以在所述纤芯的第一位置刻写形成若干个短波长飞秒光栅，在所述纤芯的第二位置刻写形成若干个长波长飞秒光栅，所述第一位置和第二位置位于距所述纤芯中心一预设距离处。8.根据权利要求7所述的弯曲传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁嘉裕，张建平，谢建毫，刘东昌，
申请(专利权)人：深圳伊讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：