一种多光路耦合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学检测设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以对多条光路进行耦合的光器件。
【背景技术】
[0002]随着海洋赤潮的频发以及海洋环境的恶化，大量用于海洋要素检测的设备(例如PH传感器、多参数营养盐传感器等)被广泛应用于海洋台站，作为长期观测海水变化的手段。
[0003]目前，用于检测海水PH值的PH传感器以及用于检测海水中营养盐含量的多参数营养盐传感器，都是利用吸光度进行检测的海洋要素传感器，需要借助不同波长的光线照射待测海水样品得到吸光度值，然后通过标准曲线比对或者计算来推算出所测海水样品的参数值。这种光学检测设备的可测光谱范围一般较广，从简化设备、降低成本等角度考虑，通常的做法是将多路不同波长的光对应同一个检测器，这就需要设计一种光耦合单元，用于将多路不同波长的光耦合到一起，然后再向指定的检测器传送。
[0004]由于光源的强度会因电压、光强自然衰减等因素而产生变化，光源强度的波动会带来吸光值的变化，导致检测吸光度值标准曲线发生偏移，从而对检测精度造成影响。为了提高检测精度，可以采用参比检测的方法来滤除因光源强度波动所产生的影响，但是如何有效地获取参比光束，以用于后续吸光度值的计算，是目前光学检测设备制造领域面临的一项课题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种多光路耦合器，不仅可以对三路光源发出的光束进行耦合，而且还可以将耦合后形成的光束分由两根光纤对外传送，由此可以为参比检测方法的实施提供硬件上的支持。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0007]一种多光路耦合器，包括一块黑色材质的基体，在所述基体上、方向相对的两个侧面上对应开设有光源通道和光纤通道，所述光源通道设置有三路，位于两侧的两路光源通道以位于中间的光源通道为中心成相同的夹角对称布设，每一路光源通道均形成阶梯孔式结构，且与位于基体中部的空腔连通，在每一路光源通道中由内向外的不同孔段中顺次安装有滤光片、发光元件和光源接头；所述光纤通道在基体上形成盲孔式结构，盲孔底面开设有两个并行紧邻的光纤孔，两个光纤孔与所述的空腔连通，并与位于中间的光源通道正对；在所述光纤通道中安装有光纤接头，在所述光纤接头上开设有两个通孔，在每一个通孔中插装有一根光纤，两根光纤穿过所述通孔并一一对应地伸入到所述的两个光纤孔中。
[0008]进一步的，三路所述的光源通道在到达所述的空腔处交汇，以保证位于两侧光源通道中的发光元件所发出的光线均能辐射到所述光纤的接受端面上。
[0009]为了尽量减少光强损失并保证基体的尺寸不至于过大，优选将所述中间的光源通道与两侧的光源通道所成的夹角设计在25° ~30°之间。
[0010]为了方便发光元件在基体中的安装固定，在所述的每一路光源通道中，其最外侧的孔段形成有内螺纹；所述光源接头成中空的螺钉式结构，其中，螺杆部分与光源通道最外侧的孔段螺纹连接，螺帽部分位于基体的外侧，所述发光元件的接线引脚穿过光源接头的中空部分伸出到基体外部，且所述发光元件的接线引脚与光源接头的中空部分通过黑色环氧胶灌封固定在一起。
[0011]为了便于光源接头在光源通道中安装固定，优选将所述螺帽部分设计成六角形结构，由此便可以使用常规扳手将光源接头旋入到光源通道中。
[0012]优选的，所述发光元件优选采用LED，并将所述LED与所述的滤光片相接触。
[0013]为了稳定检测条件，保证光纤与光源之间的距离和角度不会发生改变，在位于所述光纤接头一侧的基体上开设有螺孔，螺孔中安装有紧定螺钉，所述光纤接头的侧面通过紧定螺钉固定。
[0014]进一步的，在所述光纤接头上开设有沉孔，所述的两个通孔贯穿开设在所述沉孔的底面上；所述的两个通孔与穿过其中的两根光纤通过黑色环氧胶灌封固定在一起。
[0015]优选的，所述空腔优选设计成方形空腔，采用在基体顶面开槽并加装盖板的方式形成，以简化加工工艺。
[0016]优选的，所述基体优选采用黑色工程塑料加工制作而成，以降低光损耗。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型的多光路耦合器可以将三路不同波长的光耦合在一起，并分由两根光纤进行传输，其中一根光纤可以设计成测量光纤，传输用于照射待测样品的激励光束，以进行吸光度值的计算；另一根光纤可以设计成参比光纤，用于传输参比光束，以用于消除光源因电压、光强自然衰弱等因素造成的检测吸光度值标准曲线的偏移。两个光纤孔的设计可有效避免每次安装光纤的位置不确定性带来的标准曲线不可用的情况出现，增加的滤光片设计可有效降低杂光的影响，由此为最大限度的保证标准曲线的重现性和吸光度值检测的准确性提供了硬件上的支持。
[0018]结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型所提出的多光路耦合器的一种实施例的整体结构示意图；
[0020]图2是图1中基体的一种实施例的结构示意图；
[0021]图3是图1所示的多光路耦合器的纵向剖视图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细地描述。
[0023]参见图1-图3所示，本实施例的多光路耦合器采用在一块黑色材质的基体I上加工出三条光源通道9-1、9-2、9-3和一条光纤通道10的方式进行设计。其中，所述基体I优选采用黑色的工程塑料，以降低材料成本和加工难度。选择在基体I的其中一个方向的侧面上开设所述的三条光源通道9-1、9-2、9-3。以图1所示的方向为例，则可以选择在基体I的下侧面上开设所述的光源通道9-1、9-2、9-3。将三条光源通道9-1、9-2、9-3设计成中间竖直、两侧倾斜并以中间通道为中心对称分布的结构形式。其中，位于两侧的光源通道9-1、9-3与位于中间的光源通道9-2所成的夹角不宜过大，角度过大会导致侧通道的光强大量损失，造成检测信号的强度过于微弱；角度过小则会导致基体I的尺寸在长度方向上过长，造成产品的整体尺寸过大。出于以上两方面的考虑，本实施例设计所述夹角在25° -30°之间为宜。
[0024]为了方便在所述的光源通道9-1、9-2、9_3中安装滤光片8、发光元件7和光源接头3，本实施例优选将所述光源通道9-1、9-2、9-3设计成阶梯孔式结构，如图2所示。以设计成四级孔段为例，由基体I的内部向外部依次定义为:一级孔段12-1、二级孔段12-2、三级孔段12-3和四级孔段12-4。其中，三条光源通道9-1、9-2、9-3的一级孔段12_1均与形成在基体I中间部位的空腔13连通，且在到达所述空腔13处交汇；每条光源通道9-1、9-2、9-3的二级孔段12-2用于安装滤光片8，并对安装后的滤光片8起到限位作用；三级孔段12-3用于安装发光元件7，例如LED等，并使LED的发光头与滤光片8相接触；四级孔段12_4用于安装光源接头3，通过光源接头3将发光元件7固定装配在所述的光源通道9-1、9-2、9-3中。
[0025]所述光源接头3与光源通道9-1、9-2、9_3的装配固定方式优选采用螺纹连接方式，即在每条光源通道9-1、9-2、9-3的四级孔段12-4内开设内螺纹，将光源接头3设计成螺钉式结构，其中，螺杆部分开设外螺纹，与光源通道9-1、9-2、9-3螺纹连接，螺帽部分位于基体I的外部，优选设计成六边形结构，如图1所示，以便于使用扳手等传统工具将所述光源接头3安装到光源通道9-1、9-2、9-3中。将所述光源接头3设计成中空式结构，发光元件7的接线引脚14通过所述光源接头3的中空部分17伸出基体