[其他]用于光缆对中的方法和装置

说明书

本发明与使光缆（光纤）端部对中的装置有关，更具体地说是与下述装置有关，该装置只允许光缆的端部沿一条坐标轴移动，并且可以使检测这种相对位移的灵敏度增加。

光学纤维正被广泛地应用于位移传感器技术中。实现位移测量的一种方法是，将一根光缆连接到位移待测的物体上，同时将与第一根光缆端部对中的第二根光缆的端部静止地固定住。其中一根光缆的另一端部接有一个光源，而另一根光缆的另一端部接有一个光接收器，而物体被移动时，两光缆之间的光耦合要发生变化，这样光接收器由光源接收到的光通量就会发生变化。

与上述光纤传感器装置相关的基本问题是两根光缆的端部之间沿三条坐标轴的对中问题。当被测量的位移沿X轴方向发生时，传感器的灵敏度决定于两光缆端部在该坐标轴方向上的相对位置。如果两光缆的端部沿坐标轴不对中且偏移大于光缆的直径，则没有任何信号传过光缆。所得到的传感器灵敏度还决定于两光缆端部在Y轴上的不对中程度。此外，所传输的光强决定于两光缆端部的接近程度，也就是说，决定于光缆在Z轴上的对中程度。

由于上述原因，就要求人们开发出用于将两根光缆的端部进行对中的装置，该装置只允许光缆沿一条坐标轴产生位移，而且对这种位移具有很高的灵敏度。

本发明通过提供一种双臂光缆夹具解决了与上述已有技术有关的问题及一些其它的问题。第一根光缆及第二根光缆被分别封装在这个夹具内的两端。两光缆的端部位于连接壁所限定的空间内且尽量贴近，该连接壁使光缆夹具的相对放置的端部互相连接起来。该光缆夹具只允许其中一根光缆相对于另一根光缆沿一条坐标轴有相对位移，但阻止两光缆间沿其坐标轴产生相对位移。将每根光缆端部的一个弦形部分遮盖起来，这样可限定两光缆端部间的传输面积且增加该装置的灵敏度。

图1是本发明的透视图。

图2是两根光缆的截面图，它既表明了光缆沿X轴和Y轴的不对中程度，又表明了两光缆间的公共传输区A。

图3是两根光缆的截面图，每根光缆的一个弦形部分都受到一个吸收/反射膜的遮盖，而且还表示出了它们之间的传输区A。

图4是两根端部未被遮盖的未对中光缆的相对灵敏度和相对位移间的关系曲线图。

图5是每根光缆端部都有一个弦形部分受到遮盖的两根不对中光缆的相对灵敏度和相对位移的关系曲线图。

图6是两根端部未被遮盖的不对中光缆的相对透射率和相对位移的关系曲线图。

图7是每根光缆端部都有一个弦形部分受到遮盖的两根不对中光缆的相对透射率和相对位移的关系曲线图。

图8是两根端部未被遮盖的不对中光缆的相对调制度和相对位移的关系曲线图。

图9是每根光缆的端部都有一个弦形部分受到遮盖的两根不对中光缆的相对调制度和相对位移的关系曲线图。

参看附图;图示的目的只是为了说明本发明所推荐实施例，而不是对本发明作出限制，图1是装置10的透视图，装置10通过使用夹具16使光缆12和14的端部对中，16可保持光缆12和12的端部之间留有空隙。

夹具16是一种双夹板槽形结构，它具有相对排列的垂板部分18和20，18和20将端部22和24连接起来。在夹具16的端部24和24中分别具有已对中的孔26和28。端部22被连接到一个固定部件30上，30允许端部24沿X轴与22产生相对位移。固定部件30中有一个与孔26对中的狭缝32。光缆12通过固定部件30中的狭缝32插入，并牢固地封装在孔26内，从而使光缆端部34位于上述空间中;该空间由36表示，它位于垂板部分18和20之间。类似地，光缆14也可插入且能牢固地被封装在端部28中的孔28内，从而使光缆端面38露在空间36中。即然孔26和28沿X轴方向是对中的，则光缆12和14各自的端部34和38也同样被对中了。光缆12和14的端部34和38之间的距离被维持在尽可能小的程度上。已发现，当距离在0.001-0.002英吋之间时效果最好。

光缆12的另一端40与光源42上相接，类似地，光缆14的另一端44与光接收器46相接。