[发明专利]一种集成准直透镜的大量程光纤位移传感器

权利要求书

1.一种集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，包括：光纤探头(11)、探头套筒(6)和光源(1)，所述探头套筒(6)套设在光纤探头(11)外部；光纤探头(11)是由入射光纤(8)、第一反射光纤(9)及第二反射光纤(10)由内至外依次集束成的双圈同轴式光纤；

所述入射光纤(8)探头端包层内集成准直透镜(12)，入射光纤(8)输入端与光源(1)连接；第一反射光纤(9)及第二反射光纤(10)均与信号处理电路(2)连接。

2.根据权利要求1所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述入射光纤(8)包括依次设置的入射光纤输入端口(3)和光纤输入单钩管线，所述入射光纤输入端口(3)与光源(1)发射端连接。

3.根据权利要求1所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述第一反射光纤(9)及第二反射光纤(10)均包括依次设置的光纤输出单钩管线和反射光纤输出端口(4)，所述反射光纤输出端口(4)与信号处理电路(2)连接；信号处理电路(2)包括依次连接的光电转换电路、放大滤波电路以及上位机。

4.根据权利要求1所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述光纤探头(11)由多根多模光纤紧密集束而成，端面呈正六边形形状，中心为入射光纤(8)，入射光纤(8)外周均布多根第一反射光纤(9)，第一反射光纤(9)外周布置多根第二反射光纤(10)。

5.根据权利要求4所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述多模光纤的纤芯半径为280um，光纤的数值孔径角为(6)°，相邻两个光纤间的距离为600um，多模光纤材料为石英光纤。

6.根据权利要求1所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述准直透镜(12)形状为非球面透镜，包括平面端(18)和曲面端(17)，平面端(18)与所述入射光纤(8)正对，平面端(18)与入射光纤(8)端面之间留有空隙(13)；曲面端(17)与探头端面相切并正对被测表面(7)。

7.根据权利要求6所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述准直透镜(12)与所述入射光纤(8)的半径大小相等。

8.根据权利要求6所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述准直透镜(12)的直径大小为560um，焦距为485um，所述准直透镜(12)平面端(18)与入射光纤(14)的空隙(13)距离为162um。

9.根据权利要求1所述的集成准直透镜的大量程光纤位移传感器，其特征在于，所述头套筒(6)材料为金属，探头套筒(6)外表面滚压成网纹或者激光雕刻成网纹。