CN112326026A - 一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，包括光采集头、光强探测器和传输光纤；光采集头包括外表面涂覆有荧光涂覆层的基底以及套设在基底上并用于密封所述荧光涂覆层的且透光的封装层；本发明解决现有的光传感器无法对微小局部点进行光强探测、采集入射光时受入射光方向影响较大以及在工作时需要复杂的远程供电电路和通信电路的技术问题；本发明通过荧光转换的方式采集入射光，光采集头采光时受入射光方向的影响很小；而且本发明的结构可以将光采集头体积做得很小，可对微小局部点的光强进行探测；在远程工作时，本发明可以将光强探测器设置在近端，无需复杂的远程供电电路和通信电路便可实现远程集光。
Description
技术领域
本发明涉及一种光传感装置，特别是涉及一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置。
背景技术
在某些应用中，需要对场景中的蓝色光进行探测，比如环境“蓝光危害”、空中或水下应用蓝光的监测、局部光强探测等，没有光谱探测功能的普通探测器并不容易实现这一点，即使在陆地上可以实现，在空中、水下等环境也难以方便地应用。
在蓝光水下通信、照明等应用中，对出光进行监测，大多采用光纤耦合的方式将部分入射光耦合到光纤再传到控制中心。然而光纤耦合系统复杂，对准度要求高，对入射光的方向也有很高的要求，水下操作十分不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其解决现有技术的光传感器无法对微小局部点进行光强探测、采集入射光时受入射光方向影响较大、以及在工作时需要复杂的远程供电电路和通信电路的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，包括光采集头、光强探测器，以及将光采集头和光强探测器信号连接的传输光纤；所述光采集头包括外表面涂覆有荧光涂覆层的基底，以及套设在基底上并用于密封所述荧光涂覆层的且透光的封装层；所述传输光纤与基底连接。
优选的，所述基底的外表面上多处设置有凹下的刻蚀槽，所述刻蚀槽的表面也涂覆有荧光涂覆层。
优选的，所述基底为无色透明的玻璃或石英构件。
优选的，所述基底为所述传输光纤的末端。
优选的，所述荧光涂覆层为钙钛矿单晶或多晶。
优选的，所述荧光涂覆层的分子式为ABX3，其中A为阳离子，B为 Pb或Sn，X为卤族元素。
优选的，所述封装层为玻璃构件或光学塑料。
优选的，所述传输光纤为多模石英光纤。
优选的，所述传输光纤的长度为0.1m～1000m。
优选的，所述基底与传输光纤通过胶合或键合的方式连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过荧光转换的方式采集入射光，光采集头采光时受入射光方向的影响很小，即使工作环境是在水下也不会影响到光采集头采光；
(2)本技术方案的结构可以将光采集头体积做得很小，可对微小局部点的光强进行探测；
(3)在远程工作时，本技术方案可以将光强探测器设置在近端，无需复杂的远程供电电路和通信电路便可实现远程集光。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置的结构示意图；
图2是本发明提供的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置的光采集头的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作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。
如图1和图2所示，本发明提供了一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其包括光采集头1、光强探测器3，以及将光采集头1和光强探测器3信号连接的传输光纤2。
其中光采集头1包括外表面涂覆有荧光涂覆层1-2的基底1-1，以及套设在基底1-1上并用于密封所述荧光涂覆层1-2的且透光的封装层1-3。所述传输光纤2与基底1-1连接，封装层1-3与基底1-1的表面紧贴设置，其中封装层1-3优选为透明透光的玻璃构件或光学塑料，封装层1-3起到防护作用，隔绝空气中的灰尘与水，避免外界环境对光采集头1的荧光涂覆层1-2造成影响，延长该光传感装置的使用寿命。本实施例中传输光纤 2优选为多模石英光纤，其长度为0.1m～1000m，基底1-1与传输光纤2 通过胶合或键合的方式连接，作为优选的，所述基底1-1连接所述传输光纤2的末端。
工作时，光采集头1接收蓝色、紫色或紫外入射光的照射，其中的荧光涂覆层1-2在入射光的激发下将会产生500-600nm的荧光，部分荧光进入传输光纤2传输到光强探测器3，经过光强探测器3标定以后，便可以间接测量入射光的强度，对光源强度进行远程定性或定量探测，该光传感装置无论是在陆地上还是在空中，甚至是在水下等环境都能简便的应用。
具体的，本发明提供的技术方案通过荧光转换的方式采集入射光，与传统复杂的光纤耦合的方式将部分入射光耦合到光纤再传到控制中心的技术方案相比，光采集头1采光时受入射光方向的影响很小，即使工作环境是在水下也不会影响到光采集头1采光；而且本技术方案的结构可以将光采集头1体积做得很小，可对微小局部点的光强进行探测；另外，在远程工作时，本技术方案可以将光强探测器3设置在近端，无需复杂的远程供电电路和通信电路便可实现远程集光。
更具体的，本实施例中所述基底1-1的外表面上多处设置有凹下的刻蚀槽1-4，所述刻蚀槽1-4的表面也涂覆有荧光涂覆层1-2，通过在基底1-1 的外表面上设置刻蚀槽1-4能够增加荧光涂覆层1-2的涂覆量，进而增大信号光增益。另外，所述基底1-1优选为无色透明的玻璃或石英构件，基底1-1的外形形状优选为柱状。所述荧光涂覆层1-2为钙钛矿单晶或多晶，荧光涂覆层1-2的分子式为ABX3，其中A为阳离子，B为Pb或Sn，X 为Cl、Br或I等卤族元素，荧光涂覆层1-2同时也是Ce3+掺杂的YAG荧光粉及其粘合剂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，包括光采集头(1)、光强探测器(3)，以及将光采集头(1)和光强探测器(3)信号连接的传输光纤(2)；
所述光采集头(1)包括外表面涂覆有荧光涂覆层(1-2)的基底(1-1)，以及套设在基底(1-1)上并用于密封所述荧光涂覆层(1-2)的且透光的封装层(1-3)；所述传输光纤(2)与基底(1-1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述基底(1-1)的外表面上多处设置有凹下的刻蚀槽(1-4)，所述刻蚀槽(1-4)的表面也涂覆有荧光涂覆层(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述基底(1-1)为无色透明的玻璃或石英构件。
4.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述基底(1-1)为所述传输光纤(2)的末端。
5.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述荧光涂覆层(1-2)为钙钛矿单晶或多晶。
6.根据权利要求5所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述荧光涂覆层(1-2)的分子式为ABX3，其中A为阳离子，B为Pb或Sn，X为卤族元素。
7.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述封装层(1-3)为玻璃构件或光学塑料。
8.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述传输光纤(2)为多模石英光纤。
9.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述传输光纤(2)的长度为0.1m～1000m。
10.根据权利要求1所述的一种能探测微小光点的受入射光方向影响小的光传感装置，其特征在于，所述基底(1-1)与传输光纤(2)通过胶合或键合的方式连接。
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