光纤传感器制造技术

本申请提供了一种光纤传感器，包括安装在一壳体中的放大部分，以及从壳体中延伸出的光纤部分；放大部分包括光源、透镜和探测器；光纤部分包括发射光纤和接收光纤；光源、透镜以及发射光纤沿投光光轴方向依次排列；光源用于产生信号光，信号光经发射光纤发射后沿投光光轴方向传播；接收光纤为光纤合束器，探测器设置在光纤合束器的输出端；光纤合束器的输入端用于接收发射光纤发射的信号光，信号光经光纤合束器传输后进入探测器。本申请通过光纤合束器增加接收光纤的受光面积，减小接收光纤的出光面积，能够提高光纤传感器的工作距离，缩小所使用的探测器的检测面积，降低光纤传感器放大部分的体积。部分的体积。部分的体积。

【技术实现步骤摘要】
光纤传感器


[0001]本技术涉及光学传感器领域，尤其涉及光纤传感器。

技术介绍

[0002]目前，在灌装、LCD组装（LCD，液晶显示器）、汽车装配、PCB以及印刷包装等自动化生产线上，常采用光纤传感器实现对工件的到位、有无进行判断。在工件尺寸较大的生产线上，需要检测的距离较远，这就要求光纤传感器具有较大的工作距离。
[0003]在现有技术中，一般通过使用多根光纤构成的光纤束作为接收光纤，增大接收光纤的受光面积，提高收光效率，从而使光纤传感器获得较大的工作距离。然而增大接收光纤的受光面积后，与之配套的探测器也需要同时增大检测面积，造成光纤探测器整体体积过大的问题，同时受限于探测器的面积，工作距离的增加亦有限。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于：针对当前相关技术的不足，提供一种光纤传感器，在使用现有检测面积或更小面积的探测器的前提下，增大光纤传感器的工作距离，从而满足远距离探测需求。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]光纤传感器，包括安装在一壳体中的放大部分，以及从壳体中延伸出的光纤部分。
[0007]放大部分包括光源、透镜和探测器；光纤部分包括发射光纤和接收光纤。
[0008]光源、透镜以及发射光纤沿投光光轴方向依次排列；光源用于产生信号光，信号光经发射光纤发射后沿投光光轴方向传播。
[0009]接收光纤为光纤合束器，探测器设置在光纤合束器的输出端；光纤合束器的输入端用于接收发射光纤发射的信号光，信号光经光纤合束器传输后进入探测器。
[0010]在使用时，光源发出的光线经过透镜从发射光纤的入射面耦合进入发射光纤中，形成一束信号光并沿发射光纤传播，然后信号光由发射光纤的发射面发射后向沿投光光轴方向传播。信号光经过待检测位置后照射到光纤合束器的输入端上，进入光纤合束器并经光纤合束器传输后进入探测器，在探测器检测面上形成光斑，探测器检测到光斑后发出相应的电信号。
[0011]通过采用上述技术方案，本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0012]本技术提供的光纤传感器，采用光纤合束器作为接收光纤，由光纤合束器的输入端接收信号光，通过加大接收光纤的受光面积提高收光效率，从而增加光纤传感器的工作距离。同时本技术提供的光纤传感器通过光纤合束器减小信号光经接收光纤传输后的出射面积，减小了在探测器上形成的光斑面积，可缩小所使用的探测器的检测面积，降低光纤传感器放大部分的体积。
附图说明
[0013]图1为本技术实施例1中光纤传感器的结构示意图；
[0014]图2为现有技术中接收光纤的结构示意图；
[0015]图3为本技术实施例1中光纤合束器的结构示意图；
[0016]图4为本技术实施例2中光纤传感器的工作示意图；
[0017]图5为本技术实施例3中光纤传感器的工作示意图。
[0018]其中，1：光源；2：透镜；3：探测器；4：发射光纤；5：接收光纤；6：信号光；7：检测工位；8：外壳；9：工件；41：入射面；42：发射面；51：输出端；52：输入端。
具体实施方式
[0019]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]需要说明，本技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
[0022]另外，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，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0023]实施例1
[0024]本实施例提供了一种光纤传感器，包括安装在一壳体中的放大部分，以及从壳体中延伸出的光纤部分；放大部分包括光源1、透镜2和探测器3；光纤部分包括发射光纤4和接收光纤5。如图1所示为本实施例提供的光纤传感器的结构示意图。其中，光源1、透镜2和探测器3置于一外壳8中，组成光纤传感器的放大部分，光源1用于产生光信号，透镜2用于将光信号耦合进入发射光纤4的入射端，探测器3用于接收光信号并输出电信号，该电信号经电路处理后被放大从而能够被识别。发射光纤4和接收光纤5穿过外壳8，分别与透镜2和探测器3连接。
[0025]光源1设置在透镜2的光轴上，光源1可选用发光二极管(LED)，激光二极管(LD)或垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的一种或多种。例如可以使用单个的发光二极管作为光源1，或者使用多个发光二极管作为光源1。光源1设置在透镜2的光轴上，能够提高透镜2汇集的光线的光强，提高光纤传感器的检测范围。
[0026]光源1、透镜2以及发射光纤4沿投光光轴方向依次排列；光源1用于产生信号光6，信号光6经发射光纤4发射后沿投光光轴方向传播。投光光轴的方向为发射光纤4需要将信号光6发射出的方向。发射光纤4的入射面41垂直于透镜2的光轴，发射光纤4的发射面42垂直于投射光轴。其中，光源1发出光线后，透镜2将部分光线耦合进入发射光纤4，形成信号光
6。可以通过紧固件将发射光纤4发射面42的一端固定，使发射光纤4的发射面42垂直于投射光轴。
[0027]如图2所述，为现有技术中的接收光纤的结构示意图。该接收光纤5为多根光纤构成的光纤束，相较于单根光纤，该接收光纤5的入射端和出射端的横截面积均增加了，从而提高了受光面积，使光纤传感器获得较大的工作距离。然而这也导致该接收光纤5在探测器3上形成的光斑面积增大，与之配套的探测器3也需要同时增大检测面积，从而会造成光纤探测器整体体积过大的问题，同时受限于探测器3的面积，光纤探测器放入工作距离的增加亦有限。
[0028]本实施例中接收光纤5为光纤合束器，探测器3设置在光纤合束器的输出端51；光纤合束器的输入端52用于接收发射光纤4发射的信号光6，信号光6经光纤合束器传输后进入探测器3，被探测器3监测。如图3所示为光纤合束器的结构示意图。光纤合束器的输入端52为受光面，受光面设置在发射光纤4发射的信号光6的光路上。光纤合束器的输出端51的横截面积急剧减小，经光纤合束器传输后的信号光6能够在探测器3上形成较小的光斑，因此和现有技术相比，本实施例可在选用检测面积更小的探测器的前提下，通过增大接收光纤的受光面大小获得更大的工作距离。
[0029]本实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光纤传感器，其特征在于，包括安装在一壳体中的放大部分，以及从所述壳体中延伸出的光纤部分；所述放大部分包括光源（1）、透镜（2）和探测器（3）；所述光纤部分包括发射光纤（4）和接收光纤（5）；所述光源（1）、所述透镜（2）以及所述发射光纤（4）沿投光光轴方向依次排列；所述光源（1）用于产生信号光（6），所述信号光（6）经所述发射光纤（4）发射后沿所述投光光轴方向传播；所述接收光纤（5）为光纤合束器，所述探测器（3）设置在所述光纤合束器的输出端（51）；所述光纤合束器的输入端（52）用于接收所述发射光纤（4）发射的所述信号光（6），所述信号光（6）经所述光纤合束器传输后进入所述探测器（3）。2.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤合束器的输入端（52）为N根光纤组成的光纤束，N大于或等于2；所述光纤合束器的输出端（51）为一根光纤；所述输入端（52）的光纤束具有平整的受光面。3.根据权利要求2所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤合束器的输出端（51）垂直于所述探测器（3）的检测面，所述光纤合束器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，
申请(专利权)人：深圳数马电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：