CN210893471U - 一种量子点光纤照明用的温度检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种量子点光纤照明用的温度检测系统，属于温度检测技术领域。系统包括激光光源、传输光纤、量子点光纤、二向色片、检测装置；二向色片设置于激光光源和传输光纤之间；量子点光纤一端与传输光纤连接，另一端设置有反射层；激光光源发射的激光透过二向色片的透射面传入到传输光纤，之后到达量子点光纤；量子点光纤的量子点受激发射产生荧光，大部分光经反射层射出，小部分光反射回量子点光纤，沿传输光纤传输到二向色片，在二向色片的反射面反射至检测装置。本实用新型根据量子点随温度变化的特性，通过改变的光谱结构分析温度，检测简单、便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种量子点光纤照明用的温度检测系统。
背景技术
传统的温度检测方法主要应用红外热像仪扫描测量芯片的表面温度。该方法通过光学系统将芯片表面产生的红外辐射提供到红外探测器上，红外探测器将辐射信号转换成相应的电信号，经过放大和视频处理等，形成视频信号送到视频监视器上显示出来。由于近几年电子技术飞速发展，对于集成芯片的温度检测方法及设备要求越来越高，红外热像仪显现了诸多缺点，例如环境因素对温度测量的影响、测量范围、红外图像或视频效果不佳等。
近年来，人工纳米材料迅猛发展，纳米晶体量子点以其独特的光学特性已成为科研人员关注的热点，其中Ⅱ－Ⅵ族的CdSe量子点，由于其合成方法简单，发光波长可控，荧光强烈以及稳定可靠等特点而引起人们的注意。为此，人们研发了光纤温度传感器。
发明专利CN201410405996.4 公开了一种PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作及温度检测方法，具体公开了如何将胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料溶液和三氯乙烯溶液分别注入型号相同的空心光纤中，并进行封装。该温度传感器采用的是胶体PbSe量子点光纤，并且该温度传感器是将光信号转化为电信号的方式，实现温度检测。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种量子点光纤照明的温度检测系统，用于检测量子点光纤照明过程中激光光源和/或量子点光纤是否存在受温度变化而影响照明效果的问题，以便调整量子点光纤照明效果。
本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：
本实用新型提出了一种量子点光纤照明用的温度检测系统，包括激光光源、传输光纤、量子点光纤、二向色片、检测装置；所述二向色片设置于所述激光光源和所述传输光纤之间；所述量子点光纤一端与所述传输光纤连接，另一端设置有反射层；所述激光光源发射的激光透过二向色片的透射面传入到所述传输光纤，之后到达所述量子点光纤；所述量子点光纤的量子点受激发射产生荧光，大部分光经反射层射出，小部分光反射回量子点光纤，沿传输光纤传输到二向色片，所述二向色片的反射面反射至所述检测装置。
激光光源发射的光依次经传输光纤、量子点光纤出射，以实现照明功能。由于不同温度胶体量子点的光致发光光谱峰值波长变化，则通过设置反射层将部分出射光反射回二向色片，继而反射至检测装置来检测激光光谱的偏移情况，从而计算得出量子点温度的变化。这个过程是采集光，并分析光谱情况进行的温度检测。
作为优选，所述激光光源为一种蓝光半导体激光器。
作为优选，所述二向色片为具有位于蓝光波段的高透过率和位于红绿波段的高反射率的二向色片。
作为优选，所述传输光纤和所述量子点光纤熔接在一起。
作为优选，所述二向色片相对激光传输方向倾斜45度设置。
作为优选，所述传输光纤为玻璃光纤或塑料光纤。
作为优选，所述量子点光纤具有采用半导体纳米晶体硫化镉和/或硫化硒量子点作为掺杂物的纤芯。
作为优选，所述反射层为反射膜或反射涂层。
作为优选，所述检测装置包括光谱检测分析系统。
作为优选，系统还包括耦合透镜，设置于所述激光光源和所述二向色片之间。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型一种量子点光纤照明用的温度检测系统，
(1)在不干涉光纤照明的前提下，进行温度检测，无需复杂的模数转换过程和相关设备，直接根据量子点随温度变化的特性，通过改变的光谱结构分析温度，检测简单、便捷。
(2)通过掺杂不同直径的量子点，并按一定密度排列，使得激光光源与不同粒径的量子点受激发射产生的多种荧光混合发出白光，实现照明。
(3)含镉（Cd）体系的量子点较无镉（Cd）体系发光效率、光转换效率高。
附图说明
图1为本实用新型一种量子点光纤照明用的温度检测系统的结构示意图；
图2为图1中温度检测系统所针对的量子点光纤照明系统的结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
在人工纳米晶体材料中，对通讯光纤而言，具备了良好的，理想的吸收和辐射谱。其中PbSe、CdSe、CdTe和CdS等量子点的辐射和吸收谱几乎覆盖了从465-2340nm的宽广的波带。此外，在制备人工纳米晶体材料时，可通过人工调控纳米晶体的尺度来调控量子阱的宽度，从而达到调控吸收峰和辐射峰的波长位置以及光谱的半高全宽。将不同尺寸量子点掺杂进光纤，通过半导体蓝光激光器激发不同尺寸量子点，产生多种色光，实现白光激光输出，可广泛用于光纤技术的各个领域。
图2示出了一种量子点光纤照明系统的结构示意图。该照明系统包括激光光源1、传输光纤2、量子点光纤3。所述传输光纤2为现有的普通光纤，如玻璃光纤或塑料光纤，用于将激光光源1发射的激光传输给量子点光纤3。所述传输光纤2与所述量子点光纤3之间熔接在一起。所述量子点光纤3具有掺杂不同直径并按一定密度排列的量子点的纤芯（参见图中的剖视结构）。优选地，量子点光纤3具有采用半导体纳米晶体硫化镉、硫化硒量子点作为掺杂物的纤芯。这样发光效率、光转换效率高。
针对该照明系统，提出本实用新型一种量子点光纤照明用的温度检测系统。温度检测系统在上述照明系统的基础上，还包括二向色片5、检测装置6。所述二向色片5设置于所述激光光源1和所述传输光纤2之间。所述量子点光纤3一端与所述传输光纤2连接，另一端设置有反射层4。所述激光光源1发射的激光透过二向色片5的透射面传入到所述传输光纤2，之后到达所述量子点光纤3。所述量子点光纤3的量子点受激发射产生荧光，大部分光经反射层4射出，小部分光反射回量子点光纤3，沿传输光纤2传输到二向色片5，在所述二向色片5的反射面反射至所述检测装置6。
所述二向色片相对激光传输方向倾斜45度设置，这样便于反射返回的光至检测装置6。
所述反射层为反射膜或反射涂层,如采用无机涂料涂覆于量子点光纤端面成涂层。所述反射层的反射率为3%~5%。
所述检测装置包括光谱检测分析系统。由于量子点随温度的变化，粒径发生改变，从而使得光谱结构发生改变。可通过探测光谱的偏移情况，从而得出量子点温度的变化。
本实用新型温度检测系统还包括耦合透镜，设置于所述激光光源1和所述二向色片5之间。
激光光源1准直、扩束后发出平行激光束，透过二向色片5的透射面，传入到光纤中，然后通过传输光纤2，到达量子点光纤3，量子点光纤3纤芯中不同粒径的量子点受激光激发，而发射产生多种荧光混合的白光，大部分产生的荧光经反射膜或反射涂层4出射，实现照明功能；小部分光反射回量光纤中，沿着光纤传输回入射端，光在二向色片5的反射面处反射，传入光谱检测分析系统6。所述光谱分析系统可采用现有常用的光谱分析系统，如包括荧光光谱仪的光谱分析系统。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，包括激光光源、传输光纤、量子点光纤、二向色片、检测装置；所述二向色片设置于所述激光光源和所述传输光纤之间；所述量子点光纤一端与所述传输光纤连接，另一端设置有反射层；所述激光光源发射的激光透过二向色片的透射面传入到所述传输光纤，之后到达所述量子点光纤；所述量子点光纤中的量子点受激发射产生荧光，大部分光经反射层射出，小部分光反射回量子点光纤，沿传输光纤传输到二向色片，在所述二向色片的反射面反射至所述检测装置。
2.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述激光光源为一种蓝光半导体激光器。
3.根据权利要求2所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述二向色片为具有位于蓝光波段的高透过率和位于红绿波段的高反射率的二向色片。
4.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述传输光纤和所述量子点光纤熔接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述二向色片相对激光传输方向倾斜45度设置。
6.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述传输光纤为玻璃光纤或塑料光纤。
7.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述量子点光纤具有采用半导体纳米晶体硫化镉和/或硫化硒量子点作为掺杂物的纤芯 。
8.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述反射层为反射膜或反射涂层。
9.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，所述检测装置包括光谱检测分析系统。
10.根据权利要求1所述的一种量子点光纤照明用的温度检测系统，其特征在于，还包括耦合透镜，设置于所述激光光源和所述二向色片之间。
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| CN201921853543.2U CN210893471U (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种量子点光纤照明用的温度检测系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110702264A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-17 | 浙江光塔节能科技有限公司 | 一种量子点光纤照明用的检测系统 |
| CN114459512A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-05-10 | 安徽省国盛量子科技有限公司 | 基于脉冲光的分布式量子传感器及传感微结构制作方法 |
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2019
- 2019-10-31 CN CN201921853543.2U patent/CN210893471U/zh active Active
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