CN218512681U - 增加led与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，包括安装在光纤传感器外壳上的LED光源、安装在光纤传感器外壳上的反光罩、安装在光纤传感器外壳上的透镜和安装在光纤传感器外壳上的光纤，所述LED光源的发光位置设置在其右侧，反光罩的左侧与LED光源的发光位置相配合，并与LED光源的右侧紧密接触，反光罩的内侧设置为椭球形曲面，椭球形曲面与透镜的外侧左端相接触，透镜的左端为非球形曲面，透镜的右端为圆形平面，光纤的左侧与透镜的右侧紧密接触，并与透镜相配合。本实用新型在LED光源和光纤之间新增了由反光罩和透镜组成的导光结构，极大的增加LED光源与光纤的耦合效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤传感器技术领域，尤其涉及一种增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构。
背景技术
利用LED作为光源，光纤导光，然后利用导光后的光用作光纤传感器检测的信号，非常常见，其导光后的光的能量大小决定光纤传感器的检测距离，常见LED和光纤的导光结构有：a、光纤端面直接位于LED出光面位置，LED与光纤端面间不加导光结构；b、在LED和光纤端面加入玻璃、光学塑料或光纤束制成的圆柱体或棱镜体，作为导光结构，圆柱两端面为平面；c、在LED和光纤端面加入自准直透镜(GRIN透镜)作为导光结构；
但是上述的导光结构存在以下弊端：a、由于纤芯比较小，直接耦合进光纤的光能少，损耗大；b、由于纤芯比较小，间接耦合进光纤的光能少，损耗大；c、耦合效率高，但成本较高，基于以上几种导光结构所存在的缺点，我们提出了一种增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，包括安装在光纤传感器外壳上的LED光源、安装在光纤传感器外壳上的反光罩、安装在光纤传感器外壳上的透镜和安装在光纤传感器外壳上的光纤，所述LED光源的发光位置设置在其右侧，反光罩的左侧与LED光源的发光位置相配合，并与LED光源的右侧紧密接触，反光罩的内侧设置为椭球形曲面，椭球形曲面与透镜的外侧左端相接触，透镜的左端为非球形曲面，透镜的右端为圆形平面，光纤的左侧与透镜的右侧紧密接触，并与透镜相配合。
优选的，所述反光罩的左侧和右侧均为开口。
优选的，所述光纤由纤芯和包覆在纤芯外侧的光纤外包层组成。
本实用新型在LED光源和光纤之间新增了由反光罩和透镜组成的导光结构，极大的增加LED光源与光纤的耦合效率。
附图说明
图1为本实用新型提出的增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构的结构示意图；
图2为本实用新型提出的增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构的剖视结构示意图。
图中：1、LED光源；2、反光罩；201、椭球形曲面；3、透镜；301、非球形曲面；4、光纤；401、纤芯；402、光纤外包层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，包括安装在光纤传感器外壳上的LED光源1、安装在光纤传感器外壳上的反光罩2、安装在光纤传感器外壳上的透镜3和安装在光纤传感器外壳上的光纤4，LED光源1的发光位置设置在其右侧，LED光源1采用欧司朗的LR_G6SP_01型号LED，可以发出立体光，反光罩2的左侧和右侧均为开口，反光罩2的左侧与LED光源1的发光位置相配合，并与LED光源1的右侧紧密接触，反光罩2的内侧设置为椭球形曲面201，椭球形曲面201与透镜3的外侧左端相接触，透镜3的左端为非球形曲面301，透镜3的右端为圆形平面，透镜3和反光罩2均由PMMA或其他光学塑料注塑而成，有效地降低成本，光纤4的左侧与透镜3的右侧紧密接触，并与透镜3相配合，光纤4由纤芯401和包覆在纤芯401外侧的光纤外包层402组成，其中纤芯401的直径采用0.25mm，光纤外包层402的之间为2.3mm，本实用新型在LED光源1和光纤4之间新增了由反光罩2和透镜3组成的导光结构，极大的增加LED光源1与光纤4的耦合效率。
本实用新型在在LED光源1和光纤4之间新增了由反光罩2和透镜3组成的导光结构，LED光源1发出的立体角60°内的立体光通过透镜3进行聚焦于透镜3的右端中心位置处，同时LED光源1发出的立体角60-120°范围内的立体光首先经过反光罩2内侧的椭球形曲面201的反射，再经过透镜3的折射以及镜内的反射，以此传播到透镜3的右端中心位置处，这种经过反光罩2和透镜3两种措施可以有效的提高了融合进光纤的光能，进而极大的增加LED光源1与光纤4的耦合效率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，包括安装在光纤传感器外壳上的LED光源(1)、安装在光纤传感器外壳上的反光罩(2)、安装在光纤传感器外壳上的透镜(3)和安装在光纤传感器外壳上的光纤(4)，其特征在于，所述LED光源(1)的发光位置设置在其右侧，反光罩(2)的左侧与LED光源(1)的发光位置相配合，并与LED光源(1)的右侧紧密接触，反光罩(2)的内侧设置为椭球形曲面(201)，椭球形曲面(201)与透镜(3)的外侧左端相接触，透镜(3)的左端为非球形曲面(301)，透镜(3)的右端为圆形平面，光纤(4)的左侧与透镜(3)的右侧紧密接触，并与透镜(3)相配合。
2.根据权利要求1所述的增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，其特征在于，所述反光罩(2)的左侧和右侧均为开口。
3.根据权利要求1所述的增加LED与光纤耦合效率的光纤传感器用导光结构，其特征在于，所述光纤(4)由纤芯(401)和包覆在纤芯(401)外侧的光纤外包层(402)组成。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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2022
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