[实用新型]光纤阵列式排布的多通道光纤束及输入光谱分光模块

说明书

本实用新型提供了一种光纤阵列式排布的多通道光纤束及输入光谱分光模块，解决现有单台仪器多通道测量的通道数量拓展有限，以及通道数过多，光纤传输的信号超出像面视场范围，导致无法检测出的问题。光纤束包括定位片和多个光纤；定位片包括结构相同的上定位片本体和下定位片本体，上定位片本体上设有第一凹槽，下定位片本体上设有第二凹槽；第一凹槽和第二凹槽的结构相同；上定位片本体和下定位片本体扣合后，第一凹槽和第二凹槽形成所述多个光纤的容置槽；所有光纤在容置槽内呈阵列排布；所述上定位片本体和下定位片本体扣合后的外轮廓为圆形。

技术领域

本实用新型属于光纤传感测温技术，特别是涉及一种用于光纤传感测温的光纤阵列式排布多通道光纤束及输入光谱分光模块。

背景技术

在分析测试类仪器领域，光谱分析应用十分广泛。在光纤传感类产品中，光谱分析以其特有的高精度性及稳定性，逐步取代传统的测量方法。小体积光谱分光模块作为分析测试类仪器中的关键部件，其模块化程度也越来越高。为了提升系统测试数据的完整性和准确性，要求测量的部位及点数也在逐步增多。因此，单台仪器的多点测量，点数要求较为苛刻，通过提升单个光谱分光模块的有效利用率，可以极大的降低系统测试成本。

光谱分光模块是半导体吸收式光纤测温仪内部的核心光学部件，光谱分光模块由入射狭缝、准直-聚焦系统、光栅、探测器(CCD/CMOS)组成。传统的光谱分光模块，根据光学系统的分辨率要求，入射端大多会安装不同宽度的狭缝，狭缝的粗细影响模块整体光谱分辨率，狭缝宽度越小，分辨率越高。狭缝纵向轴线与光学系统子午面重合，与探测面纵向坐标平行，因此对位置装调精度要求较高。入射端光纤芯径通常为50/125，62.5/125的多模光纤，光纤芯径较小，可直接视作狭缝入射。根据物像成像理论，对于多通道测温仪，首先必须要求所有通道的光纤入射点，按照一定比例的物像关系，完整的成像于像面感光面内。

如图1所示，为传统多通道光纤排布的成像示意图，输入光纤芯径62.5/125，将所有通道的输入光纤合成一束，合束后形成光纤束02，计算出光纤束的最小外接圆尺寸，并按照计算出的外接圆尺寸在光纤插芯上加工出对应尺寸的圆孔。随后将所有通道合束后的光纤束穿进插芯，胶粘固化并端面研磨，然后再安装于光谱分光模块的入射端接口。由于入射端光纤芯径为62.5/125的多模光纤，光纤芯径较小，并且在电路时序控制下，单位时间内只有单根光纤输入光信号，可直接视作狭缝入射。这种方式在一定程度解决单台仪器多点测量问题，但是也有其自身的局限性。测温仪工作时，时序点亮不同通道光纤对应的光源，探测器采集信号并解调出功能参数。随着温度的升高，入射端成像位置信息随之线性红移，落在探测器上的特征点沿成像面横向运动。测温仪在系统设计的器件选型过程中，往往会从像素利用率及成本、数据量获取大小及运算速度等多方面考虑，最终选取线阵探测器。但是线阵探测器纵向的尺寸较小，合束后的过多点数所占的外接圆直径，会很容易超出像面的纵向视场范围。如图1合束后的光纤束02，经光学系统后，像面01可承载最大通道数为7，若通道数再增多，光纤束的最大外接圆直径＞像面的纵向尺寸，光纤传输的信号超出像面视场范围，导致检测不到信号。因此，这种通道光纤排布方式只能在一定程度解决多点测量，因线阵探测器纵向的尺寸限制，制约了该类测温仪可测量的最大通道数。

实用新型内容

为了解决现有单台仪器多通道测量的通道数量拓展有限，以及通道数过多，存在光纤传输的信号超出像面视场范围，导致无法检测出的技术问题，本实用新型提供了一种光纤阵列式排布的多通道光纤束及输入光谱分光模块。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种光纤阵列式排布的多通道光纤束，其特殊之处在于：包括定位片和多个光纤；

所述定位片包括结构相同的上定位片本体和下定位片本体，上定位片本体上设置有第一凹槽，下定位片本体上设置有第二凹槽；第一凹槽和第二凹槽的结构相同；

所述上定位片本体和下定位片本体扣合后，第一凹槽和第二凹槽形成所述多个光纤的容置槽；所有光纤在容置槽内呈阵列排布；