[发明专利]多芯光纤位移量测组件及多芯光纤位移量测系统

说明书

本发明公开了一种多芯光纤位移量测组件及多芯光纤位移量测系统，包括一单模光纤以及一熔接在该单模光纤的多芯光纤，在该单模光纤与该多芯光纤熔接处加工形成一截面积缩小的细化部，于该多芯光纤背离该细化部处切割形成一发射接收面；当本发明使用于位移量测时，是在单模光纤的末端连接一光纤耦合器，以该光纤耦合器结合一光谱仪以及一光源，透过观察该发射接收面距离反射镜的距离与该光谱仪显示频谱的波长飘移变化，在之后进行的量测中反推待测物距离该发射接收面的微小位移变化。

技术领域

本发明涉及一种量测位移的光学组件，尤其涉及一种用于量测微小位移的多芯光纤位移量测组件及多芯光纤位移量测系统。

背景技术

现有光电测距的手段，是以可见光或红外光作为载波，通过测定光线于两点间往返的传播时间来计算出两点间的距离，此种测距的仪器有微波测距仪、激光测距仪、红外线测距和脉冲式光电测距仪等种类。

上述光电测距的仪器，例如脉冲式光电测距仪是由测距仪系统发出脉冲，经待测物反射后接收，测定脉冲往返的时间计算出待测物与测距仪系统之间的距离，但此种类的测距仪的精度仅能达到米级，不适合用于豪米以下的微小距离量测。

发明内容

为了解决现有光电测距技术的误差较大，因此无法用于微小距离量测的缺点，本发明使用形成干涉现象的组件发射与接收光信号，通过观察待测物反射光显示在光谱仪的波长频谱偏移，反推待测物微小的位移变化。

为达到上述发明目的，本发明提出一种多芯光纤位移量测组件，包括一单模光纤以及一多芯光纤，该多芯光纤同轴地熔接在该单模光纤的一端，在该单模光纤与该多芯光纤的熔接处加工形成一截面积缩小的细化部，于该多芯光纤背离该细化部处切割形成一发射接收面。

进一步，本发明所述细化部的直径为125微米以下30微米以上。

更进一步，本发明所述发射接收面切割形成于所述多芯光纤距离所述细化部1至2公分处。

较佳的，本发明所述发射接收面与所述多芯光纤的轴心为垂直或大于5度的倾斜角度。

本发明并以上述多芯光纤位移量测组件组成一种多芯光纤位移量测系统，包括一光纤耦合器以及分别连接在该光纤耦合器的所述多芯光纤位移量测组件、一光谱仪，以及一光源，其中：

该多芯光纤位移量测组件包括一单模光纤以及一多芯光纤，该多芯光纤同轴地熔接在该单模光纤的一端，在该单模光纤与该多芯光纤的熔接处加工形成一截面积缩小的细化部，于该多芯光纤背离该细化部处切割形成一发射接收面，该单模光纤的另一端连接该光纤耦合器。

较佳的，本发明所述光纤耦合器是50:50耦合比的3dbY型光纤耦合器。

较佳的，本发明所述光源是宽频带光源。

本发明使用时，是将所述多芯光纤位移量测组件、光谱仪，以及一光源分别连接至一光纤耦合器，以该所述多芯光纤位移量测组件量测待测物的距离变化时，是将该发射接收面对准待测物的表面，接着开启该光源发出光束，光束经过该光纤耦合器再由该多芯光纤位移量测组件的发射接收面射出至待测物的表面反射，反射光反射至该光谱仪时，在该光谱仪上显示出波长的频谱。

本发明的有益效果在于：

待测物与该多芯光纤位移量测组件的发射接收面的距离变化与反射光波长频谱的偏移相对应，因此当该多芯光纤位移量测组件接收反射光的波长频谱飘移对应的距离变化经过测定后，由该光谱仪上频谱的波长飘移变化可以反推测量距离的变化，并且精细度能达到微米等级的精度，适合用于量测微小距离的变化。

附图说明

图1为本发明较佳实施例系统的示意图；

图2为本发明较佳实施例系统的量测示意图；及

图3为本发明较佳实施例量测的波长强度光谱图。