[实用新型]一种具有光纤接口的滤光片探测系统

说明书

本实用新型涉及一种具有光纤接口的滤光片探测系统，其包括：信号光纤，用于传递光信号；光快门，用于在特定的时间段内切断光信号，保护系统内部光电元件；凸透镜，用于将信号光纤端面出口的发散光信号收集；滤光片，用于获得单色光；可调光阑，用于调节光信号的输入能量；光电转化元件，用于将光信号转化成电信号；高吸收率壁面，用于吸收来自光电转化元件的反射光。本装置可有效避免环境杂散光以及光电转化元件自身反射光等因素对测温结果的影响，提高基于光热效应的温度测量精度。

技术领域

本实用新型涉及辐射测温技术领域，尤其涉及一种具有光纤接口的滤光片探测系统。

背景技术

辐射测温是一种典型的非接触测温方法，具有测温上限高、响应速度快和不破坏待测目标温度场等优点，在科研、生产和生活中发挥着重要作用。

探测系统是辐射测温装置的重要组成部分，其核心功能是将收集到的目标辐射信号转化为电信号。目前的光电转化过程主要依靠光热效应元件完成，因此，测量结果容易受环境杂散光的影响。此外，由于光热效应元件表面往往存在比较明显的反射现象，一部分光经多次反射后又会照射至光热效应元件，对测量结果进一步产生影响。尤其是针对近年来发展起来的主动式双波长激光测温技术，由于需要测量得到的是目标面的波动信号，上述两方面的因素对测量结果的影响会更加显著。

因此，需要对探测系统进行优化，降低外界环境以及光热效应元件反射对测量结果的影响，进一步提高测量的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有光纤接口的滤光片探测系统，以解决环境杂散光和内部界面反射等现象等不利因素的影响，提高测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了提供一种光纤接口的滤光片探测系统，其包括：

信号光纤，其用于传递需测量的光信号；

光快门，其用于在不启用探测系统的时间段内切断光信号，保护系统内部光电元件；

凸透镜，其用于将信号光纤端面出口的发散光信号收集；

滤光片，其用于获得所需的单色光；

可调光阑，其用于调节光信号的输入能量；

光电转化元件，其用于将光信号转化成电信号；

高吸收率壁面，其用于吸收来自光电转化元件的反射光；

光电转化元件固定器，其用于调节光电转化元件倾角并对其进行固定；

进一步，还包括放大器，计算电路和显示仪表，其用于将测得到的电信号放大后转换成温度信号并显示。

其中，所述信号光纤的纤芯直径为2-120微米，由高折射率的导光材料制成。

其中，所述光快门还需配置电控或机械控制附属机构，用于光电门的开启和闭合。

其中，所述凸透镜与光快门直接的距离可调节，以收集不同立体角范围内的光信号。

其中，所述滤光片的中心波长根据探测需要进行匹配，典型中心波长有 850nm、880nm、900nm、980nm、1310nm、1550nm、3600nm等，带宽根据实际需求可在1-50nm范围内直接进行选择。

其中，所述可调光阑需配置电控或机械控制附属机构，用于调节光通量。

其中，所述高吸收率壁面的基底为不锈钢或者铝合金，内表面涂黑漆等高吸收率涂层，表面吸收率大于0.9，在内表面加工微纳尺度结构以进一步提高吸收率。

其中，所述光电转化元件的核心部分为光热效应材料，可将接收到的光信号转化为电信号，具体的光热效应材料根据需要可选择硅、铟镓砷和碲镉汞等。