专利名称：新型光学传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学传感领域。
技术背景
在现代工农业生产及日常生活中，经常需要对一些参量进行检测，如环境 的湿度，液体的浓度，易燃、易爆、有毒气体的浓度。虽然目前已出现多种类 型的离子敏传感器，气体浓度传感器，湿度传感器，但此类传感器加工工艺复 杂，成本高，且检测稳定性弱，灵敏度低。本实用新型的目的在于公开一种釆 用规范化光学结构，利用光学折射原理的新型光学传感器。此传感器结构简单， 设计规范，功能完善，且成本低廉。对光学传感棱镜表面镀不同的功能膜，则 可形成不同的传感器。
发明内容
本使用新型新型由专用光学传感棱镜，功能敏感膜，光纤传输光发射器， 光纤传输光接收器，传感器装架基座，传感器外壳组成。其中专用光学传感棱 镜采用光折射率大于1.5的光学玻璃制成。功能敏感膜根据传感器所要检测的参 数不同，选取不同的敏感膜材料，采用淀积、蒸镀及涂附的方式，使其附着于 具有两个对称倾角的光学敏感面上。光纤传输光发射器由微型固体光源、光纡 传输线、平行光转换器审联构成。光纤传输线的直径及长度根据实际需要确定， 平行光转换器可由棒形光学玻璃自聚焦透镜加工装配于光纤传输线头部形成。 光纤传输光接收器由微型固体光探测器、光纤传输线、聚光转换器串联而成。 传感器装架机座采用金属或塑料制作成圆柱形，其端面严格垂直于柱高，且有 两对称孔穿透其两端面。两孔直径和发射器的平行光转换器的外径想匹配。传、感器外壳制作成圆桶状，分壳体和壳盖两部分，起到对传感器的密封，固定成 一体的作用。此新型光学传感器检测灵敏度高，性能稳定，且结构简单，造价 低廉。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图2是本实用新型附着功能敏感膜的专用光学传感棱镜的示意图。
新型光学功能传感器有专用光学传感棱镜(1)，功能敏感膜(2)，光纤传 输光发射器(3) (4) (5)，光纤传输光接收器(6) (7) (8)，传感器装架基座 (9)，传感器外壳(10) (11)组成。功能敏感膜附着于专用光学传感棱镜表面。 专用光学传感棱镜采用光折射率大于1.5的光学玻璃碾磨成具有上下两个对称 面，左右两个对称倾角a的梯形状敏感面。由左右对称倾角a决定的梯形侧面 为光学敏感面，根据要求传感检测的参数，选择相应的不同材质、厚度的功能 敏感物质，采用淀积、蒸镀及涂附的方式，构成功能敏感膜。对称倾角a的取 值为10—75。光纤传输光发射器由微型固体光源(3)、光纤传输线(4)、平行 光转换器(5)串联构成；光纤传输光接收器由微型固体光探测器(6)、光纤传 输线(7)、聚光转换器(8)串联而成。
本新型光学传感器的基本工作原理是，当微型固体光源(3)经光纤传输 线(4)、平行光转换器(5)发射出一平行红外光，垂直入射专用光学传感棱镜 (1)的下平行面，并以和一侧光学敏感面的法线成a角度入射，又以同样的a 角度向上平行面反射，同时，垂直于下平行面出射，经聚光转换器(8)，光纤 传输线(7)后，被固体光探测器(6)接收。由于传感器的两侧光学敏感面均 附有光学敏感膜，所以，当传感器所置的检测环境的参数发生变化时，光学功 能敏感膜的等效光折射率发生相应的变化，导致经过三次发射后传入光接收器的光线发生相应变化，从而达到检测、监控的目的。
权利要求1、一种新型光学传感器，它包括专用光学传感棱镜，功能敏感膜，光纤传输光发射器，光纤传输光接收器，传感器装架基座，传感器外壳，其特征是在专用光学传感镜的光学敏感面上，根据不同的检测、传感要求，附着不同的功能敏感膜。
2、 如权利要求1所述的新型光学传感器，其特征在于光学棱镜采用折射率大 于1.5的光学介质材料制作，其光学敏感的倾角a为16°—26°。
3、 如权利要求1所述的新型光学传感器，其特征在于光学敏感膜的厚度在 IOOA—IOOO刚之间。
专利摘要本实用新型涉及一种新型光学传感器，它包括专用光学传感棱镜，功能敏感膜，光纤传输光发射器，光纤传输光接收器，传感器装架基座，传感器外壳。其特征是在专用光学传感镜的光学敏感面上，根据不同的检测、传感要求，附着不同的功能敏感膜，敏感膜的光学参数将随着被检测的环境参量变化而变化，来实现气体浓度、环境湿度、生物参量等的探测、传感目的。
文档编号G01N21/41GK201397145SQ20092008078
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者万强锋 申请人:万强锋
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