CN108645600A - 一种弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法，包括检测模块、显示模块和控制模块；所述检测模块用于检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；所述控制模块用于对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制所述显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定，从而可以直观快速地检测判断弥散光纤的发光均匀性，并且，本发明提供的检测仪具有操作简单、显示直观和检测准确等优点。

Description

一种弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及到测光技术领域，特别涉及到一种弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法。

背景技术

弥散光纤又称柱状发射光纤，一般包括弥散头和导光光纤，是一种用于全方位均匀发光的弥散光纤。由于弥散光纤具有光传输效率高、可承受的激光功率密度高、弥散头小、表面光滑以及适用于腔内光动力疗法等特点，因此，主要应用于腔内肿瘤手术中，包括肿瘤切除术、扁桃体切除术和软骨切除术等。由于光动力疗法与传统手术、放化疗等疗法相比，具有创伤小、毒性小、选择性好、适用性好以及可重复治疗等优点，因此，越来越受到人们的推广和应用。由于弥散光纤发出的弥散光是否均匀是直接影响光动力疗法治疗效果的关键因素，而目前市场上并没有检测弥散光纤发光均匀性的检测设备，因此，如何对弥散光纤发光均匀性进行检测是目前亟待研究和解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上情况，本发明人提供了一种弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法，以实现对弥散光纤发光均匀性的检测，避免由于弥散光纤质量不佳而影响光动力疗法的治疗效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弥散光纤发光均匀性检测仪，包括检测模块、显示模块和控制模块；

所述检测模块用于检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；

所述控制模块用于对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制所述显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定。

优选地，所述检测模块包括检测盒，所述检测盒内具有多个平行设置的隔离板，所述隔离板以及所述检测盒的内外表面均涂有黑色喷漆，以将所述检测盒分成多个均等且独立的区域；

所述隔离板以及与所述隔离板相对的所述检测盒的两个侧面均具有检测孔，所述弥散光纤通过所述检测孔贯穿所述隔离板和所述检测盒；

每个所述区域均设置有检测芯片，所述检测芯片用于检测所在区域内的弥散光纤发出的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号。

优选地，所述控制模块包括检测电路和微控制单元；

所述检测电路与不同区域的所述检测芯片相连，用于对不同区域的所述检测芯片输出的模拟电信号进行放大和A/D转换处理；

所述微控制单元用于将所述检测电路输出的模拟电信号转换为数字电信号，并控制所述显示模块显示所述数字电信号。

优选地，所述微控制单元为32位的ATMEGA32单片机。

优选地，所述检测仪还包括电源模块；

所述电源模块用于向所述控制模块提供电源。

优选地，所述控制模块包括电源电路；

所述电源电路用于将所述电源模块提供的电压转换为所述微控制单元所需的电压，所述电源模块提供的电压大于所述微控制单元所需的电压。

优选地，所述检测仪还包括数据采集系统；

所述数据采集系统通过串口通信接口与所述控制模块相连；所述数据采集系统用于采集所述控制模块输出的数字电信号，并将所述数字电信号保存到数据库中，以对所述数字电信号进行分析和管理。

优选地，所述显示模块为LED显示屏。

一种弥散光纤发光均匀性检测方法，应用于如上任一项所述的弥散光纤发光均匀性检测仪，包括：

检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；

控制模块对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定。

优选地，检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号，包括：

将弥散光纤插入检测盒和隔离板的检测孔中；

通过每个区域内设置的检测芯片检测所在区域内的弥散光纤发出的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的弥散光纤发光均匀性检测仪及其检测方法，检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将光信号转换为模拟电信号，控制模块将模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示数字电信号，由于数字电信号表示的是光功率值，因此，检测者可以根据弥散光纤不同区域发出的光线的光功率值对弥散光纤的发光均匀性进行判定，从而可以直观快速地检测判断弥散光纤的发光均匀性，并且，本发明提供的检测仪具有操作简单、显示直观和检测准确等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种弥散光纤发光均匀性检测仪的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的检测模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种弥散光纤发光均匀性检测仪的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的数据采集系统的应用程序界面图；

图5为本发明实施例提供的弥散光纤发光均匀性检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明实施例提供了一种弥散光纤发光均匀性检测仪，如图1所示，该检测仪包括检测模块1、显示模块2和控制模块3。

其中，检测模块1用于检测弥散光纤不同区域的光信号，并将光信号转换为模拟电信号；控制模块2用于对模拟电信号进行处理，将模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块3显示数字电信号，该数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据弥散光纤不同区域的光功率值对弥散光纤的发光均匀性进行判定。

可选地，本实施例中的显示模块3为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏，其通过与控制模块2进行通信实现数据即数字电信号的实时显示。进一步地，本实施例中的LED显示屏可以实现八路数据的显示。

本实施例中，如图2所示，检测模块1包括检测盒10，该检测盒10为空心的长方体或正方体。该检测盒10内具有多个平行设置的隔离板11，该隔离板11以及检测盒10的内外表面均涂有黑色喷漆，以将检测盒10分成多个均等且独立的区域。其中，隔离板11以及检测盒10的内外表面涂有黑色喷漆，不仅可以避免外界环境对各个区域内弥散光纤发出的光线的干扰，而且可以避免各个区域内弥散光纤发出的光线的相互干扰，从而可以提高弥散光纤发光均匀性的检测精度。

如图2所示，隔离板11以及与隔离板11相对的检测盒10的两个侧面均具有检测孔12，弥散光纤通过检测孔12可以贯穿隔离板11和检测盒10。也就是说，隔离板11以及检测盒10上的等大小、等间距的检测孔在一条直线上形成检测通道。弥散光纤通过该检测通道贯穿检测盒10的各个区域。

进一步地，每个区域均设置有检测芯片13。可选地，检测芯片13设置在检测盒10的顶面，并且，本实施例中的检测芯片13具有灵敏度高和检测精准等优点。该检测芯片13用于检测所在区域内的弥散光纤发出的光信号，并将光信号转换为模拟电信号。需要说明的是，本实施例中的检测芯片13检测的是每个区域的光功率大小。

需要说明的是，本实施例中检测盒10和隔离板11可以为金属材质，也可以为塑料材质，本发明并不仅限于此。并且，检测盒10的长度可以根据弥散光纤弥散段即待检测的发光段的长度而定。检测盒10被分成的区域也可以根据实际情况进行设定，本实施例中仅以将检测盒10分成5个区域为例进行说明。

在上述实施例的基础上，如图3所示，本实施例中的控制模块2包括检测电路20和微控制单元21。该检测电路20通过信号线14与不同区域的检测芯片13相连，用于对不同区域的检测芯片13输出的模拟电信号进行放大和A/D转换处理；微控制单元21用于将检测电路20输出的模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块3显示数字电信号。

可选地，本实施例中的微控制单元21为高性能、低功耗的微处理器，进一步地，该微控制单元21可以为32位的ATMEGA32单片机。

如图3所示，本实施例中的检测仪还包括电源模块4，该电源模块4用于向控制模块2提供电源。进一步地，控制模块2还包括电源电路22，该电源电路22用于将电源模块4提供的电压转换为微控制单元21所需的电压，其中，电源模块4提供的电压大于微控制单元21所需的电压。

具体地，电源模块4将220V的交流电转换为12V的直流电，并提供给控制模块2。控制模块2中的检测电路20可以直接使用12V的直流电，但是，由于微控制单元21对电源要求较高，因此，还需要电源电路22将12V的电压转换为5V的电压后再提供给微控制单元21。可选地，本实施例中的电源电路22包括开关电压调节器，以将12V的电压转换为5V的电压。

在上述任一实施例的基础上，如图3所示，本实施例中的检测仪还包括数据采集系统5。该数据采集系统5通过串口通信接口与控制模块2相连；该数据采集系统5用于采集控制模块2输出的数字电信号，并将数字电信号保存到数据库中，以对数字电信号进行分析和管理。

具体地，数据采集系统5为安装在电脑上的应用程序，其能够通过电脑的接口以及微控制单元21的串口通信接口与微控制单元21相连。其中，数据采集系统5的主要作用是对数据进行分析、保存与管理，虽然数据采集系统5也能通过电脑进行数据的显示，但是，其需要通过数据线与检测仪连接后才能正常使用。而显示模块3属于检测仪的一部分，可以快速地进行数据的显示，以方便检测员对弥散光纤的发光均匀性进行快速的判断。也就是说，在初步筛选批量产品是否达标时，为了提高效率可以不需要与电脑连接，在后续关键质量检测时，才需要与电脑进行连接，并进行具体数据的分析与判断。

图4为数据采集系统5的应用程序初始化界面，包括基本信息和数据信息，其中，基本信息包括光纤类型、光纤编号、检测人员、检测信息、录入系统等，需要检测前进行基本信息录入，信息录入成功后，点击录入系统，即可成功将基本信息储存到数据库中；数据信息包括打开串口、查看数据库、设定时间、剩余时间、测试功率以及每个区域的数据信息等，通过打开串口，能够检测到电脑的串口与控制模块2的串口通信接口是否进行了成功连接，检测到连接成功后，将会有数据信息进行显示，数据信息检测完成后，将会被实时储存到数据库中，通过查看数据库，能够查看基本信息对应的详细数据信息，方便检测员随时对数据进行查询与分析。

在实际应用过程中，只需将弥散光纤的弥散段插入到检测模块1的检测孔12中，各个区域内的弥散光纤散射的光会被检测模块1中的检测芯片13精确检测到，检测芯片13将光信号转换为模拟电信号后，通过信号线把模拟电信号传送到检测电路20中，检测电路20对模拟电信号进行放大和A/D转换处理后，微控制单元21将模拟电信号转换为数字电信号，并将数字电信号实时显示在显示模块3上。由于数字电信号表示的是光功率值，因此，可根据每个区域的光功率大小直观判断弥散光纤的弥散段光均匀性。同时，处理后的数据可经过串口通信接口发送到电脑上的数据采集系统5中，进行实时显示与储存，当然也可通过数据库查询详细均匀性数据信息，方便的分析出整个弥散段的光均匀性，从而实现弥散光纤的均匀性检测。

本发明所提供的弥散光纤发光均匀性检测仪，检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将光信号转换为模拟电信号，控制模块将模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示数字电信号，由于数字电信号表示的是光功率值，因此，检测者可以根据弥散光纤不同区域发出的光线的光功率值对弥散光纤的发光均匀性进行判定，从而可以直观快速地检测判断弥散光纤的发光均匀性，并且，本发明提供的检测仪具有操作简单、显示直观和检测准确等优点。

本发明实施例还提供了一种检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～8任一项所述的弥散光纤发光均匀性检测仪，如图5所示，包括：

S501：检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；

S502：控制模块对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定。

如图2所示，检测模块包括检测盒，检测盒内具有多个平行设置的隔离板，隔离板11以及检测盒10的内外表面均涂有黑色喷漆，以将检测盒10分成多个均等且独立的区域。基于此，检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号，包括：

将弥散光纤插入检测盒10和隔离板11的检测孔12中；

通过每个区域内设置的检测芯片13检测所述区域内的弥散光纤发出的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号。

在实际应用过程中，只需将弥散光纤的弥散段插入到检测模块1的检测孔12中，各个区域内的弥散光纤散射的光会被检测模块1中的检测芯片13精确检测到，检测芯片13将光信号转换为模拟电信号后，通过信号线把模拟电信号传送到检测电路20中，检测电路20对模拟电信号进行放大和A/D转换处理后，微控制单元21将模拟电信号转换为数字电信号，并将数字电信号实时显示在显示模块3上。由于数字电信号表示的是光功率值，因此，可根据每个区域的光功率大小直观判断弥散光纤的弥散段光均匀性。同时，处理后的数据可经过串口通信接口发送到电脑上的数据采集系统5中，进行实时显示与储存，当然也可通过数据库查询详细均匀性数据信息，方便的分析出整个弥散段的光均匀性，从而实现弥散光纤的均匀性检测。

本发明所提供的弥散光纤发光均匀性的检测方法，检测弥散光纤不同区域的光信号，并将光信号转换为模拟电信号，将模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示数字电信号，由于数字电信号表示的是光功率值，因此，检测者可以根据弥散光纤不同区域发出的光线的光功率值对弥散光纤的发光均匀性进行判定，从而可以直观快速地检测判断弥散光纤的发光均匀性，并且，本发明提供的检测仪具有操作简单、显示直观和检测准确等优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种弥散光纤发光均匀性检测仪，其特征在于，包括检测模块、显示模块和控制模块；

所述检测模块用于检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；

所述控制模块用于对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制所述显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定。

2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测模块包括检测盒，所述检测盒内具有多个平行设置的隔离板，所述隔离板以及所述检测盒的内外表面均涂有黑色喷漆，以将所述检测盒分成多个均等且独立的区域；

所述隔离板以及与所述隔离板相对的所述检测盒的两个侧面均具有检测孔，所述弥散光纤通过所述检测孔贯穿所述隔离板和所述检测盒；

每个所述区域均设置有检测芯片，所述检测芯片用于检测所在区域内的弥散光纤发出的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号。

3.根据权利要求2所述的检测仪，其特征在于，所述控制模块包括检测电路和微控制单元；

所述检测电路与不同区域的所述检测芯片相连，用于对不同区域的所述检测芯片输出的模拟电信号进行放大和A/D转换处理；

所述微控制单元用于将所述检测电路输出的模拟电信号转换为数字电信号，并控制所述显示模块显示所述数字电信号。

4.根据权利要求3所述的检测仪，其特征在于，所述微控制单元为32位的ATMEGA32单片机。

5.根据权利要求3或4所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括电源模块；

所述电源模块用于向所述控制模块提供电源。

6.根据权利要求5所述的检测仪，其特征在于，所述控制模块包括电源电路；

所述电源电路用于将所述电源模块提供的电压转换为所述微控制单元所需的电压，所述电源模块提供的电压大于所述微控制单元所需的电压。

7.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括数据采集系统；

所述数据采集系统通过串口通信接口与所述控制模块相连；所述数据采集系统用于采集所述控制模块输出的数字电信号，并将所述数字电信号保存到数据库中，以对所述数字电信号进行分析和管理。

8.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述显示模块为LED显示屏。

9.一种弥散光纤发光均匀性检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～8任一项所述的弥散光纤发光均匀性检测仪，包括：

检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号；

控制模块对所述模拟电信号进行处理，将所述模拟电信号转换为数字电信号，并控制显示模块显示所述数字电信号，所述数字电信号表示的是光功率值，以使检测者根据所述弥散光纤不同区域的光功率值对所述弥散光纤的发光均匀性进行判定。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检测模块检测弥散光纤不同区域的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号，包括：

将弥散光纤插入检测盒和隔离板的检测孔中；

通过每个区域内设置的检测芯片检测所在区域内的弥散光纤发出的光信号，并将所述光信号转换为模拟电信号。