專利名稱：布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及波長(zhǎng)測(cè)量裝置，特別是一種應(yīng)用衍射光柵的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括光柵和與所述光柵的入射光線對(duì)應(yīng)設(shè)置的光斑位置探測(cè)裝置。
所述光柵與所述光斑位置探測(cè)裝置之間設(shè)置有會(huì)聚透鏡。
所述光柵為反射光柵或透射光柵。
所述光斑探測(cè)裝置是光譜反應(yīng)在1000-1700納米的線陣探測(cè)器。
所述的線陣探測(cè)器為CCD線陣探測(cè)器。
所述入射光線的入射角的正弦值不大于2λ/∧-1，不小于λ/∧-1，并不小于1-λ/∧；所述光柵的周期在λ/2和3λ/2之間，其中λ為工作的光波波長(zhǎng)，∧為光柵周期。
所述光柵的衍射光路徑上設(shè)置有吸光擋板。
所述光斑探測(cè)裝置還可以是光譜反應(yīng)在1000-1700納米的帶位移掃描裝置的點(diǎn)探測(cè)器。
積極效果本實(shí)用新型采用光柵和光斑位置探測(cè)裝置構(gòu)成波長(zhǎng)測(cè)量裝置，沒有其他控制裝置，不需要掃描腔長(zhǎng)，只需調(diào)整好入射光線的入射角，然后直接將布拉格光纖光柵反射的光入射到光柵上，經(jīng)光柵衍射后照射到光斑位置探測(cè)裝置上，通過光斑位置探測(cè)裝置探測(cè)到的光點(diǎn)變化計(jì)算出光纖光柵反射波長(zhǎng)的變化，因此本實(shí)用新型構(gòu)件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；光斑位置探測(cè)裝置能直接反映出光點(diǎn)變化并可直接計(jì)算出光纖光柵反射光的波長(zhǎng)，因此測(cè)量速度快；光斑位置探測(cè)裝置是自掃描裝置，對(duì)光源穩(wěn)定性要求不高。
設(shè)置會(huì)聚透鏡可以使衍射到光斑位置探測(cè)裝置上的光線集中，能通過探測(cè)光點(diǎn)的變化簡(jiǎn)便地計(jì)算出波長(zhǎng)的變化。
光斑位置探測(cè)裝置采用線陣探測(cè)器特別是CCD線陣探測(cè)器，由于CCD線陣探測(cè)器靠自射的1024或2048象元電子自掃描讀出決定光點(diǎn)位置，所以工作速度快，而且本實(shí)用新型沒有運(yùn)動(dòng)部件，可靠性、穩(wěn)定性好。本實(shí)用新型只靠強(qiáng)度分布測(cè)量位置，不依賴絕對(duì)光強(qiáng)度，光點(diǎn)位置跟光源能量變動(dòng)沒有關(guān)系，因此本實(shí)用新型對(duì)系統(tǒng)要求較低。
將入射光線的入射角設(shè)置在一定的范圍內(nèi)及對(duì)光柵的周期進(jìn)行限定，可以只產(chǎn)生兩級(jí)衍射光，即0級(jí)和1級(jí)衍射光，選擇特定閃耀角的光柵也可以作到1級(jí)衍射光線強(qiáng)，0級(jí)衍射光線很弱，這樣做的目的因?yàn)?級(jí)以上的衍射光才反映角度變化，而且可以使光斑能量集中在測(cè)量使用的1級(jí)衍射光上。設(shè)置吸光擋板能將剩余0級(jí)衍射光線吸收，不至于干擾測(cè)量精度。
圖2為只產(chǎn)生0級(jí)和1級(jí)衍射光的入射光線入射角條件示意圖。
實(shí)施例2本實(shí)施例不設(shè)置會(huì)聚透鏡2，即

圖1中沒有會(huì)聚透鏡2，其他同實(shí)施例1。由于在實(shí)際使用中，衍射后的激光斑的光強(qiáng)成高斯分布，也可以不再使用會(huì)聚透鏡聚焦，根據(jù)光斑光強(qiáng)分布，用算法求得光斑中心位置，同樣可通過光斑中心位置的變化計(jì)算出波長(zhǎng)的變化。
實(shí)施例3光柵1為透射光柵，則入射光線5及光纖 6、光纖轉(zhuǎn)接頭7的位置位于與CCD線陣模塊3相對(duì)應(yīng)的透射光柵1的另一側(cè)，其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例4光斑探測(cè)裝置還可以是光譜反應(yīng)在1000-1700納米的帶位移掃描裝置的點(diǎn)探測(cè)器，本實(shí)施例的其他裝置同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述的解調(diào)裝置包括光柵和與所述光柵的入射光線對(duì)應(yīng)設(shè)置的光斑位置探測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是在所述光柵與所述光斑位置探測(cè)裝置之間設(shè)置有會(huì)聚透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述光柵為反射光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述光柵為透射光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述光斑探測(cè)裝置是光譜響應(yīng)在1000-1700納米的線陣探測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述線陣探測(cè)器為CCD線陣探測(cè)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述入射光線的入射角的正弦值不大于2λ/∧-1，利于λ/∧-1，并不小于1-λ/∧，其中的λ為光波波長(zhǎng)，∧為光柵周期；所述光柵的周期在和λ/2和3λ/2之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述光柵的衍射光路徑上設(shè)置有吸光擋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，其特征是所述光斑探測(cè)裝置是光譜反應(yīng)在1000-1700納米的帶光點(diǎn)位置探測(cè)電路的線位置光電探測(cè)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種布拉格光纖光柵傳感器的解調(diào)裝置，利用光柵衍射原理來(lái)計(jì)算布拉格光纖光柵傳感器反射的波長(zhǎng)的變化。本實(shí)用新型包括光柵和與所述光柵的入射光線對(duì)應(yīng)設(shè)置的光斑位置探測(cè)裝置，設(shè)置在所述光柵與所述光斑位置探測(cè)裝置之間的透鏡。本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)光源穩(wěn)定性要求很低，測(cè)量速度快，整個(gè)裝置無(wú)機(jī)械移動(dòng)部件，所以穩(wěn)定性、可靠性和精度極高。
文檔編號(hào)G01B11/00GK2548119SQ0224335
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者徐志宏 申請(qǐng)人:徐志宏