[发明专利]一种共光路光纤精密位移传感器

说明书

本发明是一种共光路光纤精密位移传感器，包括传感器探头、出射光纤和接收光纤，出射光纤的一端通过光环形器与传感器探头连接，接收光纤的一端通过光环形器与传感器探头连接，在出射光纤中间安装光隔离器，在出射光纤的另一端连接光源，接收光纤的另一端连接光电转换器。本发明的传感器借助光隔离器和光环形器，利用探头中同一光纤中两条光路传输通道，实现了出射和接收共光路位的精密位移测量，极大的压缩了反射式光纤位移传感器探头体积，使探头更灵活，且具有较好的隐秘性。

技术领域

本发明属于反射式光纤位移测量技术领域，具体的说是一种共光路光纤精密位移传感器。

背景技术

反射式光纤位移传感器的调制机理是被测位移量的改变会使传感器接收光信号的强度发生变化，进而通过对接收光信号强度变化的检测来实现对位移量的测量。该类型传感器由于制作材料光纤传光特性好、传输频带宽、损耗低、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰性好等特性，因而具有一系列独特的优点，如不受电磁干扰，耐腐蚀；无源实时监测、电绝缘、防爆性好；体积小，重量轻，可绕曲；灵敏度高，使用寿命长等。

反射式光纤位移传感器工作原理和组成结构简单，性能稳定，价格低廉，因而许多学者基于不同工程应用需求对其开展了广泛的研究，设计了各种各样的传感器结构，常见的有单光纤对型、双束型、多圈同轴型、半圆型、随机型等。然而为了增加反射式光纤传感器在位移检测方面的自由度和灵活性，其关键在于使光纤位移传感器探头具有更加微小、灵活的特性，即对传感器探头结构设计提出了更高要求。过往的反射式光纤位移传感器探头设计中至少包含了一条出射光纤和一条接收光纤，将出射光路与接收光路分离开来。为了使检测到的光信号足够强，接收光纤通常还需要占用较大的体积，这样不免浪费了空间资源，导致探头体积庞大，限制了反射式光纤位移检测系统在复杂、拥挤或者恶劣工作环境下的位移测量应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种共光路光纤精密位移传感器，该传感器探头体积大大缩小，拓展了其应用范围，具备相当大的竞争优势。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种共光路光纤精密位移传感器，包括传感器探头、出射光纤和接收光纤，出射光纤的一端通过光环形器与传感器探头连接，接收光纤的一端通过光环形器与传感器探头连接，在出射光纤中间安装光隔离器，在出射光纤的另一端连接光源，接收光纤的另一端连接光电转换器。

本发明的进一步改进在于：传感器探头由芯径100到1000微米的单根或多根石英光纤或塑料光纤构成，传感器探头端面为平面。

本发明通过对反射式光纤位移传感器探头设计和光路调整方法研究，公开了一种共光路光纤精密位移传感器，与传统结构反射式光纤位移传感器相比，本发明不仅满足实用要求，其传感器探头出射和接收共光路设计最大程度消除了光路空间布局多余重复，使得探头体积大大缩小，拓展了其应用范围，具备相当大的竞争优势。

本发明的有益效果是：本发明的传感器借助光隔离器和光环形器，利用探头中同一光纤中两条光路传输通道，实现了出射和接收共光路位的精密位移测量，极大的压缩了反射式光纤位移传感器探头体积，使探头更灵活，且具有较好的隐秘性。

附图说明

图1是本发明传感器的工作示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，对本发明的保护范围构成限定。