[发明专利]一种光纤耦合式脉冲光探测器

说明书

本发明提供了一种光纤耦合式脉冲光探测器，凹槽设置在衬底的表面，第一纤芯设置在衬底上，第一纤芯位于凹槽的一侧，第二纤芯的端部设置在凹槽的上方，形成悬空状态，第二纤芯的其他部分设置在衬底上，第一纤芯的端面与第二纤芯的端面相对，光声材料部设置在第二纤芯的端部上。应用时，待测脉冲光照射光声材料部，光声材料部部产生声波，声波作用到第二纤芯上，改变第二纤芯与第一纤芯的相对位置，从而改变第二纤芯与第一纤芯的透射系数，通过测量该透射系数确定脉冲光辐照能量的探测。因为第二纤芯与第一纤芯之间的透射系数对二者之间的相对位置非常敏感，所以本发明具有探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及脉冲光探测领域，具体涉及一种光纤耦合式脉冲光探测器。

背景技术

光源按照一定时间间隔时断时续的发出的光形成脉冲光。脉冲光的时间短、强度大，能够穿透大部分物质，在物质的表面和内部产生温度梯度，热量以传导的形式从表面传递到内层。近年来，脉冲光在打标、切割、焊接、医疗等领域的应用越来越多。在脉冲光的应用中，测量脉冲光辐照出的能量非常重要。

现有测量脉冲光辐照能量的技术多是基于光热效应或光电效应的。基于光热效应的脉冲光探测器具有响应速度慢的缺点；基于光电效应的脉冲光探测器具有响应光谱窄的缺点。基于光声效应的脉冲光探测技术为脉冲光探测提供了新途径。探索基于光声效应的高灵敏方案将有力促进脉冲光应用方面的发展。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种光纤耦合式脉冲光探测器，该脉冲光探测器包括衬底、第一纤芯、第二纤芯、凹槽、光声材料部，凹槽设置在衬底的表面，第一纤芯设置在衬底上，第一纤芯位于凹槽的一侧，第二纤芯的端部设置在凹槽的上方，形成悬空状态，第二纤芯的其他部分设置在衬底上，第一纤芯的端面与第二纤芯的端面相对，光声材料部设置在第二纤芯的端部上。

更进一步地，第一纤芯与第二纤芯之间具有缝隙。

更进一步地，缝隙的宽度小于1微米。

更进一步地，在第一纤芯的端面处，形成拉锥状。

更进一步地，在第二纤芯的端面处，形成拉锥状。

更进一步地，在第二纤芯的端部处，光声材料部厚，越远离第二纤芯的端部，光声材料部越薄。

更进一步地，光声材料部的材料为碳粉、石墨烯和聚合物的混合物。

更进一步地，在凹槽内设有弹性材料层。

更进一步地，第一纤芯和第二纤芯的头部设有贵金属围成的通孔。

更进一步地，衬底的材料为氟化镁，第一纤芯和第二纤芯的材料为二氧化硅。

本发明的有益效果：本发明提供了一种光纤耦合式脉冲光探测器，凹槽设置在衬底的表面，第一纤芯设置在衬底上，第一纤芯位于凹槽的一侧，第二纤芯的端部设置在凹槽的上方，形成悬空状态，第二纤芯的其他部分设置在衬底上，第一纤芯的端面与第二纤芯的端面相对，光声材料部设置在第二纤芯的端部上。应用时，待测脉冲光照射光声材料部，光声材料部部产生声波，声波作用到第二纤芯上，改变第二纤芯与第一纤芯的相对位置，从而改变第二纤芯与第一纤芯的透射系数，通过测量该透射系数确定脉冲光辐照能量的探测。因为第二纤芯与第一纤芯之间的透射系数对二者之间的相对位置非常敏感，所以本发明具有探测灵敏度高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是光纤耦合式脉冲光探测器的示意图。

图2是又一种光纤耦合式脉冲光探测器的示意图。

图3是再一种光纤耦合式脉冲光探测器的示意图。

图中：1、衬底；2、第一纤芯；3、第二纤芯；4、凹槽；5、光声材料部。