专利名称：一种强度型光纤透射式传感器的光路结构的制作方法
技术领域：
一种强度型光纤透射式传感器的光路结构技术领域[0001]本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及一种强度型光纤透射式传感器的光 路结构。
背景技术：
[0002]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。[0003]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。[0004]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无分光项和无分光器件，光强无额外的损 失；光强信号的信燥比大；光在通过传感器的传感片时，只经过一次，对信号感知灵敏度较 高，安装较为简单，可以用作较长线路等特点。发明内容[0005]本实用新型的目的是提供一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，该光路结构 无分光项和无分光器件，光强无额外的损失；光强信号的信燥比大；光在通过传感器的传 感片时，只经过一次，对信号感知灵敏度较高，安装较为简单，可以用作较长线路等特点。[0006]根据本实用新型第一方面，提供了一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是 由光源、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，各个部件的连接关 系为光源发出的光信号与一根光纤的端面进行连接，该光纤的另一端面与传感片的一面 进行连接；该传感片的另一面与另一根光纤的端面进行连接，该光纤的另一端面与光电探 测器进行连接。[0007]—种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述光源与光纤端面同轴，且光 源与光纤之间的距离在IOmm之内。[0008]一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述两根光纤端面与传感片之间 为无缝连接的方式进行连接，且两根光纤与传感片之间为同轴。[0009]—种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述光纤的端面位于传感片的中 央区域。[0010]一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述光纤的散射出的光全部落入 传感片的传感区域内。[0011]—种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述传感片米用含Si02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。[0012]一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述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。[0013]—种强度型光纤透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;所述光源的投射角度范围为±1° — ±60°。[0014]一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述光电探测器可以将光源转换 为电流/电压等电能信号中的一种。[0015]一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其中所述光电探测器的感光面积为 2. 25m m2一100m m2。[0016]与现有技术相比具有以下优点，光路结构无分光项和无分光器件，光强无额外的 损失；光强信号的信燥比大；光在通过传感器的传感片时，只经过一次，对信号感知灵敏度 较高，安装较为简单，可以用作较长线路等特点。
[0017]图1是本实用新型一种强度型光纤透射式传感器的光路结构整体结构示意图；[0018]其中1为第一根光纤,2为第二根光纤,3为传感片,4为光电探测器。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。[0020]实施例1，图1是本实用新型一种强度型光纤透射式传感器的光路结构整体结构 示意图；[0021]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是由光源、两根光纤和光 电探测器4构成，其特征在于该光路结构还设有传感片3，各个部件的连接关系为光源发 出的光信号与第一根光纤I的端面进行连接，该第一根光纤I的另一端面与传感片3的一 面进行连接；该传感片3的另一面与第二根光纤2的端面进行连接，该第二根光纤2的另一 端面与光电探测器4进行连接。[0022]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源与 第一根光纤I的端面同轴，且光源与第一根光纤I之间的距离为5mm。[0023]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2端面与传感片3之间为无缝连 接的方式进行连接，且第一根光纤I和第二根光纤2与传感片3之间为同轴。[0024]具体实施例时，所述第二根光纤2的端面位于传感片3的中央区域。[0025]具体实施例时，所述传感片3采用含Si02的介质材料传感片。[0026]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2均采用石英玻璃制造的单模光 纤。[0027]具体实施例时，所述光源的中心波长为820nm;所述光源的投射角度为+35°。[0028]具体实施例时，所述光电探测器4可以将光源转换为电流信号。[0029]具体实施例时，所述光电探测器4的感光面积为5mm2。[0030]实施例2，图1是本实用新型一种强度型光纤透射式传感器的光路结构整体结构 示意图；[0031]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是由光源、两根光纤和光 电探测器4构成，其特征在于该光路结构还设有传感片3，各个部件的连接关系为光源发 出的光信号与第一根光纤I的端面进行连接，该第一根光纤I的另一端面与传感片3的一 面进行连接；该传感片3的另一面与第二根光纤2的端面进行连接，该第二根光纤2的另一 端面与光电探测器4进行连接。[0032]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源与 第一根光纤I的端面同轴，且光源与第一根光纤I之间的距离为8mm。[0033]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2端面与传感片3之间为无缝连 接的方式进行连接，且第一根光纤I和第二根光纤2与传感片3之间为同轴。[0034]具体实施例时，所述第二根光纤2的散射出的光全部落入传感片3的传感区域内。[0035]具体实施例时，所述传感片3采用半导体材料传感片。[0036]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2均米用石英玻璃制造的多模光纤。[0037]具体实施例时，所述光源的中心波长为890nm;所述光源的投射角度为-39°。[0038]具体实施例时，所述光电探测器4可以将光源转换为电压信号。[0039]具体实施例时，所述光电探测器4的感光面积为30m m2。[0040]实施例3，图1是本实用新型一种强度型光纤透射式传感器的光路结构整体结构 示意图；[0041]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是由光源、两根光纤和光 电探测器4构成，其特征在于该光路结构还设有传感片3，各个部件的连接关系为光源发 出的光信号与第一根光纤I的端面进行连接，该第一根光纤I的另一端面与传感片3的一 面进行连接；该传感片3的另一面与第二根光纤2的端面进行连接，该第二根光纤2的另一 端面与光电探测器4进行连接。[0042]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源与 第一根光纤I的端面同轴，且光源与第一根光纤I之间的距离为6. 5mm。[0043]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2端面与传感片3之间为无缝连 接的方式进行连接，且第一根光纤I和第二根光纤2与传感片3之间为同轴。[0044]具体实施例时，所述第二根光纤2的散射出的光全部落入传感片3的传感区域内。[0045]具体实施例时，所述传感片3采用光学晶体材料传感片。[0046]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2均米用石英玻璃制造的单模光纤。[0047]具体实施例时，所述光源的中心波长为825nm;所述光源的投射角度为-12. 3°。[0048]具体实施例时，所述光电探测器4可以将光源转换为电压信号。[0049]具体实施例时，所述光电探测器4的感光面积为12. 3m m2。[0050]实施例4，图1是本实用新型一种强度型光纤透射式传感器的光路结构整体结构示意图；[0051]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是由光源、两根光纤和光 电探测器4构成，其特征在于该光路结构还设有传感片3，各个部件的连接关系为光源发 出的光信号与第一根光纤I的端面进行连接，该第一根光纤I的另一端面与传感片3的一 面进行连接；该传感片3的另一面与第二根光纤2的端面进行连接，该第二根光纤2的另一 端面与光电探测器4进行连接。[0052]如图1所示，一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源与 第一根光纤I的端面同轴，且光源与第一根光纤I之间的距离为2. 3mm。[0053]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2端面与传感片3之间为无缝连 接的方式进行连接，且第一根光纤I和第二根光纤2与传感片3之间为同轴。[0054]具体实施例时，所述第二根光纤2的端面位于传感片3的中央区域。[0055]具体实施例时，所述传感片3采用光学晶体材料传感片。[0056]具体实施例时，所述第一根光纤I和第二根光纤2均米用石英玻璃制造的多模光纤。[0057]具体实施例时，所述光源的中心波长为890nm;所述光源的投射角度为+45. 6°。[0058]具体实施例时，所述光电探测器4可以将光源转换为电压信号。[0059]具体实施例时，所述光电探测器4的感光面积为45. 6m m2。[0060]综上所述，与现有技术相比具有以下优点，光路结构无分光项和无分光器件，光强 无额外的损失；光强信号的信燥比大；光在通过传感器的传感片时，只经过一次，对信号感 知灵敏度较高，安装较为简单，可以用作较长线路等特点。[0061]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域 技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的 修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，是由光源、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，各个部件的连接关系为光源发出的光信号与一根光纤的端面进行连接，该光纤的另一端面与传感片的一面进行连接；该传感片的另一面与另一根光纤的端面进行连接，该光纤的另一端面与光电探测器进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源与光纤端面同轴，且光源与光纤之间的距离在IOmm之内。
3.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述两根光纤端面与传感片之间为无缝连接的方式进行连接，且两根光纤与传感片之间为同轴。
4.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光纤的端面位于传感片的中央区域。
5.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光纤的散射出的光全部落入传感片的传感区域内。
6.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述传感片采用含Si02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。
7.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述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。
8.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光源的中心波长范围为800nm — 900nm;所述光源的投射角度范围为±1° — ±60°。
9.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光电探测器可以将光源转换为电流/电压等电能信号中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种强度型光纤透射式传感器的光路结构，其特征在于所述光电探测器的感光面积范围为2. 25m m2—100m m2。
专利摘要本实用新型公开了一种强度型光纤透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、两根光纤和光电探测器4构成，其特征在于该光路结构还设有传感片3，各个部件的连接关系为光源的光信号与第一根光纤1的端面进行连接，该第一根光纤1的另一端面与传感片3的一面进行连接；该传感片3的另一面与第二根光纤2的端面进行连接，该第二根光纤2的另一端面与光电探测器4进行连接。与现有技术相比具有以下优点，光路结构无分光项和无分光器件，光强无额外的损失；光强信号的信燥比大；光在通过传感器的传感片时，只经过一次，对信号感知灵敏度较高，安装较为简单，可以用作较长线路等特点。
文档编号G01D5/26GK202869511SQ20122062233
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者黄正宇, 荣宁 申请人:北京蔚蓝仕科技有限公司