CN108572147A - 光学探头和光学测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学探头和光学测量系统。该光学探头包括：包括探头本体和设置在所述探头本体侧面的防污装置，所述探头本体包括：光输入单元，包括平面透光片和光纤，用于采集光；光学传感单元，将来自所述光输入单元的光进行分光处理，将各个波长的光转换成相应的电流信号；电流调节单元，用于调节所述电流信号的大小；数据采集单元，将调节后的电流信号积分后变成电压信号以转化成不同波长的光强度值；所述防污装置包括清洁刷和/或保护盖，并且包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述清洁刷和/或保护盖以在与所述平面透光片平行的面内转动。本发明的光学探头可用于海洋水体测量，适用的光强度范围较宽，并且具有很强的抗污染性。

Description

光学探头和光学测量系统

技术领域

本发明涉及水体检测技术领域，具体而言，涉及一种用于海洋水体检测的光学探头和光学测量系统。

背景技术

在海洋科学研究中，需要通过在水体中来测量太阳辐射的设备。水体对光具有吸收和衰减作用，光经过介质，一部分被吸收，另外一部分偏离原传播方向被散射；吸收和散射的共同作用造成了光的衰减。

光吸收系数和光衰减的变化与水体组分具有密切的联系。除了纯水之外，光吸收系数来源于有色溶解有机物(CDOM)、浮游植物(ph)和非藻类颗粒物(NAP)的吸收贡献；悬浮颗粒物是引起光散射的主要来源，与不同组分的光吸收特性一起决定了光衰减特性的变化特征。

因此，现场光场分布受到水体中不同的物质的影响，这些物质包括浮游生物、黄色物质、非色素颗粒颗粒物、污染物以及水体本身。现有的光学探头不能很好地适应各种水体场景，对于光变化的适应范围较窄。

另外，对于极地和高纬度的冰区，极端气候的条件导致了许多光学探头无法正常工作。

另外，光学探头可能需浸泡在海水中几天甚至一年来进行长时间系列的测量。辐射传感器的光学窗口长时间浸泡在海水中容易受到水中的生物、有机物(如油类)和无机物(如泥沙)的污染，而光辐射测量对这种污染十分敏感，窗口受污染后的测量误差无法估计，污染严重时，甚至无法进行测量。光学窗口的抗污染性是光学浮标能否长期连续工作且可降低运行维修费用的一个重要指标，因此，迫切需要改善光学窗口的抗污染性的光学探头。

发明内容

本发明目的在于提出一种新的光学探头和光学测量系统。

本发明的一个实施方案提供一种光学探头，包括探头本体和设置在所述探头本体侧面的防污装置，所述探头本体包括：

光输入单元，包括平面透光片和光纤，用于采集光；

光学传感单元，将来自所述光输入单元的光进行分光处理，将各个波长的光转换成相应的电流信号；

电流调节单元，用于调节所述电流信号的大小；

数据采集单元，将调节后的电流信号积分后变成电压信号以转化成不同波长的光强度值；

所述防污装置包括清洁刷和/或保护盖，并且包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述清洁刷和/或保护盖以在与所述平面透光片平行的面内转动。

在所述防污装置仅包括所述保护盖时，所述保护盖中的至少与所述平面透光片接触一侧由弹性材料形成。

上述的光学探头中，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，并且两者的设置位置呈180度；所述保护盖包括用于与所述平面透光片接触的表面，并且所述保护盖中的至少与所述平面透光片接触一侧由弹性材料形成。

上述的光学探头中，所述保护盖整体由弹性材料制成。

上述的光学探头中，所述保护盖包括支撑层和设置在所述支撑层上的由所述弹性材料形成的弹性层。

上述的光学探头中，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，并且两者的设置位置呈180度；所述保护盖正对所述平面透光片时，与所述平面透光片的表面间隔预定距离。

上述的光学探头中，所述清洁刷包括与所述平面透光片接触的橡胶片。

上述的光学探头中，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，所述保护盖位于所述清洁刷的远离所述平面透光片一侧。

上述的光学探头中，所述保护盖与所述平面透光片之间的间隙为0.5～1mm。

上述的光学探头中，所述保护盖为铜质保护盖。

上述的光学探头中，所述电流调节单元为可调电位器或可调电阻。

上述的光学探头中，所述光学传感单元包括沿光路布置的狭缝、准直镜、平面光栅、凹面镜和光学传感器。

上述的光学探头中，所述光学传感单元包括沿光路布置的狭缝、凹面光栅和光学传感器。

上述的光学探头中，所述光学传感器为光电二极管阵列。

上述的光学探头中，所述凹面光栅为平场全息凹面光栅。

上述的光学探头中，所述透明透光片为平面玻璃或聚四氟乙烯片。

上述的光学探头中，所述光学探头的外壳为钛合金圆柱体外壳。

上述的光学探头中，还包括：数据缓冲单元，将所述光强度值利用滤波算法计算得到有效光强度值。

本发明的另一个实施方案提供一种光学测量系统，包括上述的光学探头。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。

图1示出了本发明光学探头的探头本体的一个实例的示意性框图。

图2示出了本发明的光学探头的探头本体的一个实例的光路示意图。

图3示出了本发明的光学探头的探头本体的另一个实例的光路示意图。

图4示出了本发明的光学探头的探头本体的一个实例的电流调节的电路示意图。

图5示出了本发明的光学探头的探头本体的一个实例的示意性结构图。

图6示出了本发明的光学探头的探头本体的另一个实例的示意性结构图。

图7示出了本发明的光学探头的第一实施例的结构示意图。

图8示出了本发明的光学探头的第二实施例的俯视结构示意图。

图9示出了本发明的光学探头的第三实施例的俯视结构示意图。

图10示出了本发明的光学探头的第四实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

本发明中涉及的光学探头包括探头本体和防污装置，探头本体可以是例如辐亮度探头本体或辐照度探头本体。

图1所示的探头本体100包括光输入单元110，用于采集光，例如可以利用透镜将光汇集至光纤束。

例如，光纤束可由30支石英玻璃纤维组成，每支芯直径可为70μm，输入口可为圆断面，直径0.5mm。光纤束输出至后续的狭缝时，圆断面可转为横断面。

光学传感单元120，将来自所述光输入单元110的进行分光处理，将各个波长的光转换成相应的电流信号。光学传感单元120将所接收到的光进行分光处理，利用光学传感器换成相应的电流信号。

例如，图2中示出了光传感单元进行分光处理，将光信号转换成电流信号的一个示意图。来光输入单元110的光信号经狭缝组件220入射到光栅230上，光栅230将分光后的各波段的光入射到阵列检测器240上，不同波段的光入射至阵列检测器中的不同检测单元，转化为相应的电流信号。

此外，可以在光进入狭缝之前，采用光纤平面转换器，确保尽可能多的光进入狭缝，这样可以避免光纤各个角度出光的不均匀而导致的测量不稳定。

图2中所示的光栅230为凹面光栅，例如可以是平场全息凹面光栅，虽然平场全息凹面光栅成本上比较高，但是平场全息凹面光栅使光路变的简化，该凹面光栅把平面光栅和凹面镜的功能合二为一，大大简化了光路，降低了杂散光，而且采用全息闪耀技术的凹面光栅衍射效率也大大的提高，二三级衍射被削弱。

光路的简化也造成了采用平场全息凹面光栅的光学测量系统可以实现更小的体积。因此，本发明的光学探头优选使用平场全息凹面光栅，有利于探头体积的减少，而且可提高衍射效率。

当然，从成本上考虑，光学传感单元120也可以不使用平场全息凹面光栅，而使用平面光栅。

如图3所示，入射光经过狭缝组件320后，经过作为准直镜的第一凹面镜331将光转化为平行光，入射至平面光栅332，平面光栅332作为分光单元将光分为不同波段的光后，入射至第二凹面镜333，第二凹面镜333将不同的波段的光入射到阵列检测器340上，不同波段的光入射至阵列检测器中的不同检测单元，转化为相应的电流信号。

分光器件使用平面光栅时，由于平面光栅复制简单，成本低廉。但是，需要额外的凹面镜和额外的准直镜，光路上变得复杂，不利于探头体积的变小，此外，平面光栅存在二三级衍射，影响光谱测量。

此外，阵列检测器240和340可以采用CCD作为光学传感器。目前主流通用微型光谱仪基本都采用CCD作为光电转换器件，CCD传感器有很高的光学灵敏度，而且可以做到很高的象素阵列。

然而，CCD用于光谱仪时可能存在如下问题：就是比较不稳定的暗电流噪声，而非内制冷式的CCD在工作中随着温度的升高，暗电流也会变化。这可能导致光谱仪重复性差。

虽然光电二极管阵列在光学灵敏度上和象素数量上比CCD传感器要差，而且价格也比CCD高很多(价格为普通CCD的10-20倍)，但是在信噪比、暗电流、温飘、重复性等方面都要远远的好于CCD，光电二极管阵列更能满足要求。因此，本发明中优选采用光电二极管阵列作为光学传感器。

电流调节单元130，用于调节所述光学传感单元的电流信号。数据采集单元140，将调节后的电流信号积分后变成电压信号以转化成不同波长的光强度值。

光谱采集的过程是将光强的信号转化为电流信号，通常，采集电路电阻的为固定值，例如为75K的电阻。

然而，本申请的发明人发现，对于光强动态范围较大的情况下，比如在光强极端较小时，采用75K电阻会导致电流较小无法被采集；而对于较大光强的情况下时，采用75K电阻会导致电流过大超过元器件的量程而饱和，从而无法获得正确的光强信息。因此，本申请的发明人设计了电流调节单元130，采用可调电阻来避免这个问题。由此，对于较弱的光强，可将电阻调节至小于75k，而对于强光，可将电阻调节至大于75k。

电流调节单元130可以采用可调电阻或者可调电位器。在图4的示意图中RP可用作电流调节单元130，光电二极管PD可以为多阵列，例如有256、512、1024、2048等等，可利用积分电容C1来存储接收到的光电信号，S电子开关控制积分时间，积分时间可以为例如20ms到1s可调。

如果图4中的RP替换为75k电阻，则该电阻和运算放大器U1构成电流电压转换电路，当接收光过于强时，在最小积分时间仍然导致电压饱和，只能调整光路让光强弱下来，才能实现正常采集。

然而，在本发明的技术方案中，将75k的固定电阻更换为可调电位器RP，例如可调范围为0-100K，即使在光过于强时，也能够实现正常采集，在同一积分时间下，也可以通过更改可调电位器RP来实现信号的放大和缩小。由此，在增加了电流调节单元130后，大大增强了对于外部光线的适应范围。

数据采集单元140可将电流信号积分后变成电压信号，再利用数模(AD)采集变换成数字量，从而输出不同波长的光强度值。

探头本体100还可以包括数据缓冲单元，数据缓冲单元可将接收到的光强数据利用滤波算法计算出有效的数据并存储。

探头本体100还可包括电源通信单元，电源通信单元负责给以上单元供电，同时负责与外部通信，例如负责485通讯或232串口硬件协议。

图5示出了光学探头本体的一个实例的结构示意图。探头本体500可以作为辐亮度探头，其本体可为圆柱体形状，圆柱体外壳可以为铝合金，但是优选为钛合金，钛合金的热膨胀系数小，耐腐蚀、硬度高，确保在深海中应用的密封性。探头本体500的各个单元封装在圆柱体外壳内。探头本体500的光接收单元可包括透明透光片511。透明透光片511可以是平面玻璃。在辐照探头的光接收端可以增加帽子，用来在水面上测量时减少水雾的影响，增加的帽子对于传感器的光学性质并没有影响，但在水中测量时需要将帽子摘除。

探头本体500的光接收单元还可以包括位于透明透光片511下方的透镜512以及连接透镜的光学纤维513，用于采集光信号。

光学传感单元520将来自光输入单元的光进行分光处理，将各个波长的光转换成相应的电流信号。电流调节单元530调节光学传感单元520的电流信号。数据采集单元540将调节后的电流信号积分后变成电压信号以转化成不同波长的光强度值。此外，还可以包括其他图中未示出的单元，例如可以包括数据缓冲单元，将所述光强度值利用滤波算法计算得到有效光强度值。

探头本体500利用电源通信单元550给各个单元供电，同时负责与外部通信，例如负责485通讯或232串口硬件协议。电源通信单元550上可包括多芯公接头，例如包括接地(GND)、电源(VCC)、发送(TX)、接收(RX)以及备用接头。输入电压可以是12V(±10％)或者5V。

图6示出了光学探头本体的另一个实例的结构示意图。探头本体600可用做辐照度探头本体，探头本体600可包括余弦集光器611、光学纤维612、光学传感单元620、电流调节单元630、数据采集单元640和电源通信单元650。

探头本体600与探头本体500不同之处在于，光接收单元包括余弦集光器611，其可将辐射光转换为漫反射光，从而采集到多角度的光。余弦集光器511可以由聚四氟乙烯形成。聚四氟乙烯具有防水、耐压、漫射等特性，而且适用于恶劣的海洋环境。图5中的余弦集光器511为片状。

本发明的光学探头本体的结构紧凑，其长度可以为例如15-30cm，直径可以为例如3-10cm，是一种小巧、轻便的便携式结构。

图7示出了本发明光学探头的第一实施例的结构示意图。图7的光学探头7000包括探头本体7100和防污装置7200。探头本体7100包括平面透光片7110。平面透光片7110可以是平面玻璃或者余弦集光器，在为平面玻璃的情况下，探头本体7100的其余结构可以与图5的结构类似；在为余弦集光器的情况下，探头本体7100的其余结构可以与图6的结构类似。下面重点介绍防污装置7200。

防污装置7200可以可拆卸地固定在探头本体7100上或者防污装置7200和探头本体7100的外壳可以一体地形成。防污装置7200包括马达(图中未示出)和清洁刷7210，清洁刷7210固定在马达转轴上，随着马达的转动，清洁刷7210与平面透光片7110的表面接触，从而将位于该表面上的污染物清扫干净。清洁刷7210包括支撑杆7211和连接在支撑杆7211上的清洁部7212。清洁部7212与平面透光片7110的表面接触，优选为弹性片，例如为橡胶片。清洁部7212与平面透光片7110接触的下侧优选设置成楔形，楔形的最低面紧贴平面透光片7110。

防污装置7200可以包括定位感应片7220和停止定位感应器7230。停止定位感应器7230可以为槽型光耦，定位感应片7220也连接在马达的转轴上。清洁刷7210和定位感应片7220可以一起随着马达转轴进行360度的旋转。在图7中，定位感应片7220位于停止定位感应器7230时，清洁刷7210远离平面透光片7110，不会影响探头本体7100的工作。

防污装置7200也可以包括计数感应器7240用于统计防污装置的清洁次数，计数感应器7240也可以为槽型光耦。定位感应片7220每通过计数感应器7240一次，记为一次清扫操作。

防污装置7200还可以包括独立的控制部(图中未示出)，例如采用单片机进行控制，在放置入工作环境前，根据探头本体7100的工作时间，预先设定防污装置7100的工作模式。当然，防污装置7200也可以包括通信接口，经通信接口与外部的控制设备连接，由外部控制设备控制防污装置7200的操作。

在探头本体7100开始工作之前，控制部或者外部控制设备使防污装置7100启动，清洁刷7210在转动预定次数之后，停止在远离平面透光片7110的表面的位置，即位于停止定位感应器7230的相应位置。此外，探头本体7100长时间不工作时，可以设置每隔预定周期对平面透光片7110进行清扫动作，例如，可以每4小时刮一次，这样可以防止在平面透光片7110上累积过多的微生物和其他污染物。

图8示出了本发明光学探头的第二实施例的俯视结构示意图。图8的光学探头8000包括探头本体8100和防污装置8200。探头本体8100与探头本体7100类似，不再详细描述。

防污装置8200与防污装置7200的不同之处在于，不采用清洁刷，而是使用保护盖8250，保护盖8250的面积大于平面透光片的面积，优选大于等于探头本体8100的上表面。保护盖8250可以整体由弹性材料，例如橡胶制成。或者至少与所述平面透光片接触的部分为弹性材料，例如可以包括支撑层和弹性层。支撑层可以是耐腐蚀、具有一定强度的材料支撑。

保护盖8250固定在马达转轴上，可随着马达的转动，保护盖8250位于探头本体8100上方时，与平面透光片的表面弹性接触，使得在保护盖8250与平面透光片之间不存在缝隙，从而防止微生物或其他污染物附着在平面透光片。

此外，可以设置两个位置传感器，一个为覆盖位置，使得保护盖8250位于如图8中所示位置；一个为非覆盖位置，在非覆盖位置保护盖8250不影响8100的检测，例如可以与覆盖位置呈180度。

图9示出了本发明光学探头的第三实施例的俯视结构示意图。图9的光学探头9000包括探头本体9100和防污装置9200。探头本体9100与探头本体7100类似，不再详细描述。

防污装置9200与防污装置7200的不同之处在于，不仅采用清洁刷9210，而且使用保护盖9250。保护盖9250设置在清洁刷9210上方。由于探头本体每次测量大约只需2～3分钟，甚至更短，白天每隔大约4小时测量一次，因此，平面透光片的曝光时间段，而黑暗时间长，不利于大多数生物的生长。保护盖9250与平面透光片之间的间隙优选为0.5～1mm，以保证在非测量期间光学窗口处于黑暗状态。

此外，优选保护盖9250为铜质保护盖，铜是一种生物微量元素，在海水中受外界因素而被腐蚀时，氧化变为铜离子，释放到海水中，在高浓度下会变得有毒。它会干涉细胞膜上酶的产生进而阻止细胞的分裂，对细菌、浮游植物和无脊椎动物造成一定的毒性，抑制藻类、细菌等的生长。

细菌、藻类等颗粒物在水下物体上的附着需要两个条件，第一是有稳定的不受干扰的生长点，第二就是有适合的温度、光照等生长环境条件。因此，本防污染装置设计的通过破坏海水中藻类等各种微粒物在光学窗口上的附着条件，使光学窗口受到最低限度的生物附着，在此基础上对光学窗口定时清扫，达到清洁效果。此实施例中，从增强毒性、降低光照、自动清扫三个方面来实现光学窗口的防污、除污目的。

当然上述的保护盖8250也可以为铜质保护盖。

图10示出了本发明光学探头的第四实施例的俯视结构示意图。图10的光学探头10000包括探头本体10100和防污装置10200。探头本体10100与探头本体7100类似，不再详细描述。

防污装置10200与防污装置7200的不同之处在于，不仅采用清洁刷10210，而且使用保护盖10250。保护盖10250不与清洁刷10210重叠，优选分别设置在同一支撑杆的两端。保护盖10250的结构可以与图8中的保护盖8250的结构一致。

在探头本体10100的平面透光片需要清洁时，利用清洁刷10210进行清洁。在探头本体10100停止测量时，保护盖10250覆盖探头本体10100，从而防止微生物或其他污染物附着在平面透光片。在探头本体10100工作期间，清洁刷10210和保护盖10250可以调整至例如与图10所示位置呈90度的位置以避免干扰检测，此外适当设置清洁刷10210和保护盖10250的起始位置，使得防污装置启动时，使清洁刷10210先于保护盖10250经过探头本体10100以对平面透光片进行清扫。

当然，保护盖10250也可以不是8250的结构，即保护盖10250不与平面透光片接触，而是与其表面保持一定微小距离，这样在清洁刷10210和保护盖10250转动时，仅仅清洁刷10210接触平面透光片。而且，由于保护盖10250下方不存在清洁刷，与平面透光片之间的距离可以更近。保护盖10250在平面透光片上方起到遮光作用，并且为铜质材料时，进一步抑制藻类、细菌等的生长。

本发明的另一个实施方式提供一种光学测量系统，包括上述的光学探头。光学探头可以连接至计算机设备，将相关数据传输给计算机设备，由计算机设备进行分析计算。此外，计算机设备可以控制光学探头的操作，例如，可以根据外界的光强度相应地控制电流调节单元的动作。

需要说明的是，本发明中提及的术语“计算机设备”是广义上的术语，其可包括例如服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学探头，其特征在于，包括探头本体和设置在所述探头本体侧面的防污装置，所述探头本体包括：

光输入单元，包括平面透光片和光纤，用于采集光；

光学传感单元，将来自所述光输入单元的光进行分光处理，将各个波长的光转换成相应的电流信号；

电流调节单元，用于调节所述电流信号的大小；

数据采集单元，将调节后的电流信号积分后变成电压信号以转化成不同波长的光强度值；

所述防污装置包括清洁刷和/或保护盖，并且包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述清洁刷和/或保护盖以在与所述平面透光片平行的面内转动。

2.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，在所述防污装置仅包括所述保护盖时，所述保护盖中的至少与所述平面透光片接触一侧由弹性材料形成。

3.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，并且两者的设置位置呈180度；所述保护盖包括用于与所述平面透光片接触的表面，并且所述保护盖中的至少与所述平面透光片接触一侧由弹性材料形成。

4.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，并且两者的设置位置呈180度；所述保护盖正对所述平面透光片时，与所述平面透光片的表面间隔预定距离。

5.根据权利要求2或3所述的光学探头，其特征在于，所述保护盖包括支撑层和设置在所述支撑层上的由所述弹性材料形成的弹性层。

6.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，所述清洁刷包括与所述平面透光片接触的橡胶片。

7.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，所述防污装置包括所述清洁刷和所述保护盖，所述保护盖位于所述清洁刷的远离所述平面透光片一侧。

8.根据权利要求7所述的光学探头，其特征在于，所述保护盖与所述平面透光片之间的间隙为0.5～1mm。

9.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，所述保护盖为铜质保护盖。

10.一种光学测量系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的光学探头。