【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于干涉測量，具體涉及一種含有預埋式參考面的光纖探頭。
技術介紹
1、近年來，光纖探頭式干涉測量系統由于具有不受電磁波的干擾、非接觸測量、安全性好、體積小便于集成等優點，廣泛應用于狹小空間的測量。干涉測量原理為：光源出射的光經過傳輸后一般分為兩路，其中一路為參考光，一路為測量光，當測量光和參考光在光電探測器上相遇后會發生干涉，進而產生強度隨時間變化的信號。由于測量光的光程與待測物位置相關，因此通過解調干涉信號可以獲得高精度的待測物位置信息。相比傳統的干涉測量系統，采用光纖光路的微探頭式干涉測量系統具有小體積優勢，更適用于小直徑孔類目標等空間受限條件下的精確測量。
2、因此，設計含有參考反射面的光纖探頭式測量光路對空間受限條件下的精確測量具有重要意義。然而由于光纖滑環、光纖延遲線中常用的光纖探頭主要用于光信息的傳輸，具有較大的回波損耗，內部無反射面，無法直接用于干涉測量。如果在光纖探頭外部構建參考反射面，較長的非共光路部分容易受環境溫度作用，影響測量精度。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種含有預埋式參考面的光纖探頭，包括導光光纖、內置光纖、玻璃套管、光學透鏡、封裝殼體、45°反射鏡和密封件，所述玻璃套管設置在所述封裝殼體內部前端，所述導光光纖和所述內置光纖分別同軸嵌入設置在所述玻璃套管的左右兩側，所述密封件設置于所述玻璃套管與所述導光光纖的連接處，所述45°反射鏡設置在所述封裝殼體內部后端，所述光學透鏡設置在所述所述玻璃套管和所述45°反
2、進一步的，所述所述導光光纖和所述內置光纖之前存在距離d，所述距離d為0～500μm。
3、進一步的，所述導光光纖靠近所述所述內置光纖的一側設置有增透膜，所述增透膜鍍層于光學透鏡表面。
4、進一步的，所述內置光纖靠近所述導光光纖的一側設置有反射膜，所述內置光纖遠離所述導光光纖的一側設置有增透膜，所述反射膜和所述增透膜鍍層于光學透鏡表面。
5、進一步的，所述反射膜和所述增透膜的材質為一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅或三氧化二鋁。
6、進一步的，所述反射膜的反射系數為1％～50％。
7、進一步的，所述光學透鏡為自聚焦透鏡、球面透鏡透鏡或非球面透鏡。
8、進一步的，還包括固化層，所述固化層包括第一固化層、第二固化層和第三固化層，所述第一固化層填充在所述導光光纖和所述內置光纖與所述玻璃套管之間，用于固定所述導光光纖和所述內置光纖；所述第二固化層位于所述玻璃套管與所述封裝殼體之間，用于固定所述玻璃套管的位置；所述第三固化層位于所述光學透鏡與所述封裝殼體之間，用于固定所述光學透鏡的位置。
9、進一步的，所述封裝殼體的材質為鐵、銅或鋁。
10、進一步的，所述內置光纖的長度l為1～30mm。
11、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
12、本專利技術專利提出了一種光纖探頭式干涉測量系統的參考反射面構建方法，通過在光纖探頭的玻璃套管內預埋一段光纖，在產生參考光的同時實現了參考光和測量光共光路設計，大幅降低了環境因素對測量的影響。此外，該方案在光纖探頭前端封裝了45°反射鏡，使光束產生90°折轉，實現光束在光纖探頭側面出射，有利于空間受限目標的內腔測量。
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1.一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，包括導光光纖(1)、內置光纖(5)、玻璃套管(2)、光學透鏡(7)、封裝殼體(6)、45°反射鏡(8)和密封件(9)，所述玻璃套管(2)設置在所述封裝殼體(6)內部前端，所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)分別同軸嵌入設置在所述玻璃套管(2)的左右兩側，所述密封件(9)設置于所述玻璃套管(2)與所述導光光纖(1)的連接處，所述45°反射鏡(8)設置在所述封裝殼體(6)內部后端，所述光學透鏡(7)設置在所述所述玻璃套管(2)和所述45°反射鏡(8)之間。
2.根據權利要求1所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)之前存在距離d，所述距離d為0～500μm。
3.根據權利要求2所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述導光光纖(1)靠近所述所述內置光纖(5)的一側設置有增透膜(3)，所述增透膜(3)鍍層于光學透鏡(7)表面。
4.根據權利要求2所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述內置光纖(5)靠近所述導光光纖(1)的一
5.根據權利要求3或4所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述反射膜(4)和所述增透膜(3)的材質為一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅或三氧化二鋁。
6.根據權利要求4所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述反射膜(4)的反射系數為1％～50％。
7.根據權利要求1所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述光學透鏡(7)為自聚焦透鏡、球面透鏡透鏡或非球面透鏡。
8.根據權利要求7所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，還包括固化層，所述固化層包括第一固化層、第二固化層和第三固化層，所述第一固化層填充在所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)與所述玻璃套管(2)之間，用于固定所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)；所述第二固化層位于所述玻璃套管(2)與所述封裝殼體(6)之間，用于固定所述玻璃套管(2)的位置；所述第三固化層位于所述光學透鏡(7)與所述封裝殼體(6)之間，用于固定所述光學透鏡(7)的位置。
9.根據權利要求8所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述封裝殼體(6)的材質為鐵、銅或鋁。
10.根據權利要求8所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述內置光纖(5)的長度L為1～30mm。
...【技術特征摘要】
1.一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，包括導光光纖(1)、內置光纖(5)、玻璃套管(2)、光學透鏡(7)、封裝殼體(6)、45°反射鏡(8)和密封件(9)，所述玻璃套管(2)設置在所述封裝殼體(6)內部前端，所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)分別同軸嵌入設置在所述玻璃套管(2)的左右兩側，所述密封件(9)設置于所述玻璃套管(2)與所述導光光纖(1)的連接處，所述45°反射鏡(8)設置在所述封裝殼體(6)內部后端，所述光學透鏡(7)設置在所述所述玻璃套管(2)和所述45°反射鏡(8)之間。
2.根據權利要求1所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述所述導光光纖(1)和所述內置光纖(5)之前存在距離d，所述距離d為0～500μm。
3.根據權利要求2所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述導光光纖(1)靠近所述所述內置光纖(5)的一側設置有增透膜(3)，所述增透膜(3)鍍層于光學透鏡(7)表面。
4.根據權利要求2所述的一種含有預埋式參考面的光纖探頭，其特征在于，所述內置光纖(5)靠近所述導光光纖(1)的一側設置有反射膜(4)，所述內置光纖(5)遠離所述導光光纖(1)的一側設置有增透膜(3)，所述反射膜(4)和所述增透膜(3)鍍層于光學透鏡(7)表面。
【專利技術屬性】
技術研發人員：黨凡陽，李玉峰，王宴華，孫希元，朱瑤，朱云龍，苑勇貴，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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