一种光栅集成式的单光纤分光装置

1.一种光栅集成式的单光纤分光装置，属于光纤领域，特别可用于扫描内窥镜反射光接收领域。


背景技术：

2.光纤作为优良的光传导器件，被广泛利用于光线的发射与接收。尤其可用于医疗内窥镜领域。随着医疗技术的发展，已经不仅仅满足于看到清晰的图像，更希望能够再跨越式缩小内窥镜镜头的基础上，更是能够获得生物体内部组织是否存在病变。传统式内窥镜难以达到这样的效果。
3.当rgbv激光打在生物组织上时，会因为生物组织上情况的不同，反射回不同强度的光线。根据此原理，通过对接收到的光线各波段的强弱分析，则可获得较为完整的信息。而由于ccd相机尺寸的巨大，难以放入超细内窥镜探头中。
4.因此本发明提出一种基于单光纤光栅的光线检测装置，通过光纤末端反射，光纤表面做光栅透射，将各波段的反射光进行分离后由ccd相机采集分析，能够较好地解决生物组织在激光照射下产生的反射光的分析。


技术实现要素：

5.在本发明中针对现有技术存在的问题提出了一种光栅集成式的单光纤分光装置,以分光装置尾部的反射端面实现光线反射，以分光装置尾壁的透射式光栅进行分光，实现分光装置的高度集成。
6.一种光栅集成式的单光纤分光装置,其特征在于包含半径为r1的传导光纤(1)的一端为倾斜角度θ的反射端面(2)，在距离反射端面中心距离d处刻有长度为l，弧度角为β，栅线密度为n条/mm的透射式光栅(3)。
7.作为优选，上述的一种光栅集成式单光纤分光装置，其反射端面(2)的倾斜角度θ在10
°
～15
°
之间。
8.作为优选,上述的一种光栅集成式单光纤分光装置，其透射式光栅(3)可以以一定弧度β将光线在15
°
～90
°
内进行分光。
9.作为优选,上述的一种光栅集成式单光纤分光装置，其透射式光栅(3)的栅线密度为300～1500线/mm。
10.作为优选,上述的一种光栅集成式单光纤分光装置，其反射端面(2)中心点与透射式光栅(3)的距离为d，其中d也是传导光纤(1)的半径r1，r1在0.2mm～1.5mm之间。
11.作为优选,上述的一种光栅集成式单光纤分光装置，其传导光纤(1)为单模、多模光纤中的一种。
12.与现有技术相比，本发明具有如下优点：采用单光纤光栅集成原件在实现分光均匀、传输容量大的同时兼备器件的微型化。
附图说明
13.1.图1为一种光栅集成式的单光纤分光装置的俯视图。
14.2.图2为一种光栅集成式的单光纤分光装置的剖面图。
15.3.图3为一种光栅集成式的单光纤分光装置实施力的分光示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图1、图2、图3对本发明中描述的一种光栅集成式的单光纤分光装置以及使用方式作进一步详细描述。
17.一种光栅集成式的单光纤分光装置，具体结构如下：采用的传导光纤1为单模、多模光纤中的一种，传导光纤半径为1mm，其中传导光纤1的一端为倾斜角度θ在12
°
的反射端面2。在距离反射端面2中心距离d处刻有长度为l，弧度角β在45
°
，栅线密度为1000线/mm的透射式光栅3。图3工作时，一束光线射入传导单光纤1内部，其中，第一条有效光线经反射端面2的底部反射后直接打在透视式光栅3的最左端并进行分光；而最后一条有效光线会先从单光纤1的下表面反射至其上表面，再由上表面反射至反射端面2，最后由反射端面2反射至透射式光栅3的最右端并进行分光。最终光线被ccd相机4吸收，将光信号转变成电信号形成图像。
18.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式，可以在实施阶段在不脱离主旨的范围内变形结构要素并使其具体实现。此外，通过在上述实施方式中公开的多个结构要素的适当组合，能够形成各种发明方式，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多编写，这些均属于本发明保护之内。


技术特征：
1.一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：半径为r1的传导光纤(1)的一端为倾斜角度θ的反射端面(2)，在距离反射端面中心距离d处刻有长度为l，弧度角为β，栅线密度为n条/mm的透射式光栅(3)。2.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：传导光纤(1)的半径r1在0.2mm～1.5mm之间。3.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：反射端面(2)的倾斜角度θ在10
°
～15
°
之间。4.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：透射式光栅(3)可以以一定弧度β将光线在15
°
～90
°
内进行分光。5.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：透射式光栅(3)的栅线密度为300～1500线/mm。6.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：反射端面(2)的上端点与打在透射式光栅(3)右端点的最后一条有效光线在单光纤上表面相对于反射端面(2)的入射点的距离为d，在0.5mm～3.1mm之间。7.根据权利要求1所述的一种光栅集成式的单光纤分光装置，其特征在于：传导光纤(1)为单模、多模光纤中的一种。

技术总结
一种光栅集成式的单光纤分光装置，该分光装置由传导光纤(1)，反射端面(2)以及投射式光栅(3)构成，其中反射端面(2)以一定倾斜角度θ固定在传导光纤(1)一端，在距离反射端面中心距离d处使用光刻技术刻有透射式光栅(3)。工作时，一束光线射入传导单光纤(1)内部,其中，第一条有效光线经反射端面(2)的底部反射后直接打在透视式光栅(3)的最左端并进行分光；而最后一条有效光线会先从单光纤(1)的下表面反射至其上表面，再由上表面反射至反射端面(2)，最后由反射端面(2)反射至透射式光栅(3)的最右端并进行分光。最终光线传入CCD相机将光信号转变成电信号形成图像。该分光装置的高度集成，大大减少了企业生产成本，同时扩大了分光装置分光范围，使分光程度更精密。使分光程度更精密。使分光程度更精密。


技术研发人员：荆如月 章子安 李裔 孟彦龙 宓婧婧
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2022.09.20
技术公布日：2022/12/1