[发明专利]激光粒度仪

说明书

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，尤其是涉及一种激光粒度仪。

背景技术

激光粒度仪是通过检测颗粒的衍射或散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器，已经在粉体加工、应用与研究领域得到广泛的应用，它的特点是测试速度快、测试范围宽、具有较好的重复性和真实性等。

激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。在激光粒度仪中，光源是关键的部件之一，其质量好坏直接影响到仪器的性能和最终测试数据的可靠性。常见的激光粒度仪采用氦氖激光器作为整个仪器的光源，为了提高光束质量，一般从氦氖激光器出射的激光束还经过一个空间滤波器，滤除光束中混杂的杂散光，降低仪器的背景噪声，以便获得更加准确的散射光能数据，提高测试数据的可靠性。

目前，现有技术中的激光粒度仪在粒度检测时，都需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，这使激光粒度仪的粒度检测操作复杂，因此为保证测试结果的可靠性，现有的激光粒度仪结构过于复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光粒度仪，以解决现有技术中存在的激光粒度仪在粒度检测时需要经过传统的针孔空间滤波器进行滤波，使粒度检测操作复杂的技术问题，在保证测试结果可靠性的前提下，以简化激光粒度仪的结构。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光粒度仪，包括：激光器、自聚焦透镜、具有保偏单模光纤的滤波器、傅里叶透镜、测量窗口以及光电探测器；

所述激光器发射线偏振激光束；

所述自聚焦透镜将所述激光束汇聚成一个光点，形成入射光入射到所述具有保偏单模光纤的滤波器，所述具有保偏单模光纤的滤波器滤去了所述入射光中的杂散光，并使激光束保持线偏振状态不变；

所述傅里叶透镜对从所述具有保偏单模光纤的滤波器射出的激光束进行汇聚；

所述测量窗口用于放置待测样品，经过汇聚的所述激光束照射到所述测量窗口中的待测样品；

所述光电探测器对所述待测样品散射的光进行检测。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤为应力致偏型保偏光纤。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述应力致偏型保偏光纤具有慢轴与快轴；

所述入射光的偏振方向和所述慢轴或所述快轴的方向平行；

所述应力致偏型保偏光纤分别在所述慢轴或所述快轴的方向上传输线偏振光，并使所述入射光的偏振状态保持不变。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述应力致偏型保偏光纤的类型为熊猫型、领结型或椭圆包层型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述激光器为半导体激光器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的长度大于1m。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的长度为3m。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括光纤支架，所述光纤支架盘绕所述保偏单模光纤。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述保偏单模光纤的纤芯半径为a＝λV/(2π*NA)；

其中，λ为所述入射激光的波长；

V为所述保偏单模光纤的结构参数且V≤2.40483；

NA为所述保偏单模光纤的数值孔径。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括0环探测器；所述0环探测器对所述激光粒度仪的光路进行校准。