本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖光譜共聚焦測量裝置。

背景技術(shù)：

光譜共聚焦測量方法是使用多波長的光，通過色散在光軸上形成一個焦點帶，一次測量就可以測量出一個或多個沿光軸方向的距離。為了機械位置更好安裝或更利于裝置模塊化，有很多具有光源和測量部測量反射光的測量裝置采用光纖來做連接部件，光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸?shù)讲蓸硬亢笳丈涞奖粶y物，然后在被測物表面形成反射光后再經(jīng)過原有光路返回到測量部，為了得到高分辨率的測量結(jié)果，需要使用細小直徑的光纖來得到微小的測量光斑，因而載有測量信息的反射光可能極微弱。

現(xiàn)有的光譜共聚焦測量裝置如圖1所示，其使用光源10發(fā)射光，進入耦合部40，然后通過光纖連接器70經(jīng)由光纖50傳遞到采樣部20，再投射到被測物60，在被測物60的表面形成載有測量信息的反射光后沿著原有的光路反向返回耦合部40，其中部分或全部反射光到達光測量部以解析獲取測量結(jié)果。然而光源10發(fā)出的光在途經(jīng)光纖連接器70時會產(chǎn)生界面反射，該界面的反射光會與自被測物60表面返回的載有測量信息的反射光同時進入測量部30，形成干擾，嚴重影響了測量精度。雖然現(xiàn)有技術(shù)有采用軟件記錄反射光并用抵消算法來減少干擾，但光纖50的每次拔插后的界面反射光都有變化，單純依賴軟件并不可靠。特別是光纖50多次拔插后界面的磨損和劃痕，以及拔插帶入的灰塵油污，所述界面反射光甚至可以使得測量裝置無法正常工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種光纖光譜共聚焦測量裝置，通過為光源和測量部單獨設(shè)置光路通道，旨在消除光源發(fā)出的光射入耦合部時形成的界面反射干擾，提高測量精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種光纖光譜共聚焦測量裝置，包括

光源，用于出射多個波長的入射光，途經(jīng)第一光通道傳輸?shù)讲蓸硬?；所述采樣部，用于接收所述光源出射的入射光產(chǎn)生軸向色差，使產(chǎn)生該軸向色差的光照射至被測物，且使由所述被測物返回的反射光通過；

測量部，用于接收途經(jīng)第二光通道傳輸?shù)乃龇瓷涔?，獲取所述被測物信息，解析出測量結(jié)果；

耦合部，用于耦合所述第一光通道和第二光通道，形成第三光通道，使光源發(fā)出的所述入射光途經(jīng)所述第三光通道由所述采樣部照射在所述被測物上；以及使所述被測物返回的反射光經(jīng)過所述采樣部途經(jīng)所述第三光通道傳輸?shù)剿鰷y量部；

光纖，包括設(shè)置于所述第一光通道上的第一光纖、設(shè)置于第二光通道上的第二光纖；

以及殼體，用于放置所述光源和/或所述測量部，且所述耦合部處于所述殼體之外。

優(yōu)選地，所述測量部通過所述第二光纖與所述耦合部連接。

優(yōu)選地，所述光源集成于所述第一光纖上，用于所述入射光直接與所述第一光纖耦合。

優(yōu)選地，所述耦合部還包括第二光纖連接器，用于所述測量部與所述耦合部的第二光纖連接。

優(yōu)選地，所述耦合部還包括第一光纖連接器，用于所述光源與所述耦合部的第一光纖連接；以及第二光纖連接器，用于所述測量部與所述耦合部的第二光纖連接，所述第一光纖連接器和所述第二光纖連接器均為單通道光纖連接器。

優(yōu)選地，所述耦合部包括多通道光纖連接器，用于所述光源和所述測量部同時與所述耦合部連接。

優(yōu)選地，所述光纖還包括設(shè)置于所述第三光通道上的第三光纖，所述耦合部還包括第三光纖連接器，用于所述采樣部與所述耦合部的第三光纖連接。

優(yōu)選地，所述殼體包括第一殼體，所述光源和所述測量部容置于所述第一殼體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述殼體包括第一殼體和第二殼體，所述光源容置于所述第一殼體內(nèi)，所述測量部容置于所述第二殼體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述光纖光譜共聚焦測量裝置還包括電接口，用于連接第一殼體和第二殼體，以傳輸電能或控制信號。

優(yōu)選地，所述光纖光譜共聚焦測量裝置包括多個光源和多個測量部，所述每個光源及每個測量部均通過獨立的光通道與所述耦合部連接。

本發(fā)明技術(shù)方案中，一種光纖光譜共聚焦測量裝置，包括：光源，用于出射多個波長的入射光，沿第一光通道傳輸?shù)讲蓸硬浚凰霾蓸硬?，用于接收所述光源出射的入射光產(chǎn)生軸向色差，使產(chǎn)生該軸向色差的光照射至被測物，且使由所述被測物返回的反射光通過；測量部，用于接收沿第二光通道傳輸?shù)乃龇瓷涔?，獲取所述被測物信息，解析出測量結(jié)果；以及光纖，包括設(shè)置于所述第一光通道上的第一光纖和設(shè)置于第二光通道上的第二光纖。通過為光源和測量部單獨設(shè)置光通道，使入射光與自被測物返回的反射光的光路相互獨立，消除光源發(fā)出的光射入耦合部前形成的界面反射干擾，提高測量精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光纖光譜共聚焦測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例光纖光譜共聚焦測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例光纖光譜共聚焦測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明又一實施例光纖光譜共聚焦測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標號說明：

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”、“固定”等應做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

另外，本發(fā)明各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

請參照圖2，在本發(fā)明一實施例中，光纖光譜共聚焦測量裝置，包括

光源10，用于出射多個波長的入射光，沿第一光通道傳輸?shù)讲蓸硬?0；

所述采樣部20，用于接收所述光源10出射的入射光產(chǎn)生軸向色差，使產(chǎn)生該軸向色差的光照射至被測物60，且使由所述被測物60返回的反射光通過；

測量部30，用于接收途經(jīng)第二光通道傳輸?shù)乃龇瓷涔?，獲取所述被測物60信息，解析出測量結(jié)果；

耦合部40，用于耦合所述第一光通道和第二光通道，形成第三光通道，使光源10發(fā)出的所述入射光途經(jīng)所述第三光通道傳輸經(jīng)過所述采樣部20照射在所述被測物60上；以及使所述被測物60返回的反射光經(jīng)過所述采樣部20途經(jīng)所述第三光通道傳輸?shù)剿鰷y量部30；以及

光纖50，包括設(shè)置于所述第一光通道上的第一光纖51、設(shè)置于第二光通道上的第二光纖52；

以及殼體(未標示)，用于放置所述光源10和/或所述測量部30，且所述耦合部40處于所述殼體之外。

本實施例中，光纖光譜共聚焦測量裝置，包括光源10、采樣部20、測量部30、耦合部40和光纖，其中由光源10發(fā)出的入射光(此處所述的入射是相對于采樣部而言)經(jīng)過第一光纖51形成的第一光通道射入耦合部40，再經(jīng)由第三光通道射入采樣部20，經(jīng)過調(diào)制后產(chǎn)生軸向色差，然后照射到被測物60上反射，該反射光載有被測物60的測量信息由原有光路返回到耦合部40，經(jīng)由第二光纖52形成的第二光通道傳輸至測量部30以解析獲得測量結(jié)果。本實施例中的測量部30可以是光譜儀或者光傳感器，光采樣部20可以是一個色散鏡頭。需要指出的是，在本發(fā)明中所述的殼體，泛指全封閉或半封閉或有孔的容器、安裝座、防護罩或隔離網(wǎng)等。

本實施例中的測量裝置，具有受被測物60表面粗糙度和表面傾角的影響小，受材質(zhì)透明度影響小，可通過光纖傳輸信號抗干擾強，使用波長來作為測量和傳輸載體，不易受光強影響，測量鏡頭發(fā)熱量少溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本實施例通過為光源10和測量部30單獨設(shè)置光通道，使入射光與自被測物60返回的反射光的光路相互獨立，消除光源10發(fā)出的光途經(jīng)共用光連接通道時形成的界面反射干擾，提高測量精度和可靠性。

優(yōu)選地，所述測量部30通過所述第二光纖52與所述耦合部40連接。

作為一種優(yōu)選實施例，所述測量部30通過所述第二光纖52直接與所述耦合部40連接，也即是將第二光通道的出光口(圖未示)直接作為測量部30的入光口(圖未示)。使耦合部40與測量部30之間只通過一條光纖傳輸光束，可以降低光能的損耗。

優(yōu)選地，所述光源10集成于所述第一光纖51上，用于所述入射光直接與所述第一光纖51耦合。

作為一種優(yōu)選實施例，所述光源10集成于所述第一光纖51上，用于所述入射光直接與所述第一光纖51耦合，省去了一個需要插拔的光纖連接器，既減少了光的界面損耗、降低光纖連接器插拔產(chǎn)生的磨損和端面污染的不良影響，又能降低生產(chǎn)成本。

具體地，所述耦合部40還包括第二光纖連接器72，用于所述測量部30與所述耦合部40的第二光纖52連接。

本實施例中，所述耦合部40還包括第二光纖連接器72，用于所述測量部30與所述耦合部40的第二光纖52連接，使自被測物60返回的反射光通過耦合部40經(jīng)由第二光通道傳輸回測量部30，降低了光的傳輸損耗，提高測量精度。

優(yōu)選地，所述耦合部40還包括第一光纖連接器71，用于所述光源10與所述耦合部40的第一光纖51連接；以及第二光纖連接器72，用于所述測量部30與所述耦合部40的第二光纖52連接，所述第一光纖連接器71和所述第二光纖連接器72均為單通道光纖連接器。

作為一種優(yōu)選實施例，所述耦合部40還包括第一光纖連接器71，用于所述光源10與所述耦合部40的第一光纖51連接；以及第二光纖連接器72，用于所述測量部30與所述耦合部40的第二光纖52連接，所述第一光纖連接器71和所述第二光纖連接器72均為單通道光纖連接器，本實施例中的測量裝置采用第一光纖連接器71和第二光纖連接器72分別連接第一光纖51和第二光纖52，用于形成第一光通道和第二光通道，且光纖連接器易于插拔，便于裝置的拆卸，簡化了裝置的安裝維護步驟；且兩個連接器采用防呆設(shè)計，其接頭結(jié)構(gòu)互不兼容，避免了安裝時插接錯誤，提高了測量裝置的人機功效。

優(yōu)選地，所述耦合部40包括多通道光纖連接器(圖未示)，用于所述光源10和所述測量部30同時與所述耦合部40連接。

作為一種優(yōu)選實施例，耦合部40包括多通道光纖連接器，用于所述光源10和所述測量部30同時與所述耦合部40連接，該光纖連接器具有兩個進口端和一個出口端，其中兩個進口端分別用于光源10、測量與耦合部40的連接，出口端用于耦合部40與采樣部20的連接，同樣的進口端和出口端的接口也采用防呆設(shè)計，其接頭結(jié)構(gòu)互不兼容，避免了安裝時插接錯誤，提高了測量裝置的人機功效。

優(yōu)選地，所述光纖還包括設(shè)置于所述第三光通道上的第三光纖53，所述耦合部40還包括第三光纖連接器73，用于所述采樣部20與所述耦合部40的第三光纖53連接。

作為一種優(yōu)選實施例，耦合部40還包括第三光纖連接器73，用于所述采樣部20與所述耦合部40的第三光纖53連接。通過該光纖連接器，可以將自耦合部40射出的入射光以及返回耦合部40的反射光通過第三光纖53傳輸，降低光在耦合部40與采樣部20之間傳輸?shù)膿p耗，提高測量精度；同樣的，第三光纖連接器73也采用防呆設(shè)計，與第一光纖連接器71和第二光纖連接器72的接頭結(jié)構(gòu)互不兼容，避免了安裝時插接錯誤，提高了測量裝置的人機功效。

優(yōu)選地，所述殼體包括第一殼體81，所述光源10和所述測量部30容置于所述第一殼體81內(nèi)。

作為一種優(yōu)選實施例，所述殼體包括第一殼體81，所述光源10和所述測量部30容置于所述第一殼體81內(nèi)，使整個測量裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，外形整潔美觀。

優(yōu)選地，參見圖3，所述殼體包括第一殼體81和第二殼體82，所述光源10容置于所述第一殼體81內(nèi)，所述測量部30容置于所述第二殼體82內(nèi)。

作為另一種優(yōu)選實施例，所述殼體包括第一殼體81和第二殼體82，所述光源10容置于所述第一殼體81內(nèi)，所述測量部30容置于所述第二殼體82內(nèi)，將光源10和測量部30分開布置，有利于光源10的散熱，且降低了光源10發(fā)熱對測量部30的影響，提高測量部30的測量穩(wěn)定性；同時光源10的使用壽命相對較短需要更換，將光源10單獨設(shè)置，便于測量裝置的檢修維護。

具體地，所述光纖光譜共聚焦測量裝置還包括電接口90，用于連接第一殼體81和第二殼體82，以傳輸電能或控制信號。

本實施例中，所述光纖光譜共聚焦測量裝置還包括電接口90，用于連接第一殼體81和第二殼體82，該電接口90可以傳輸控制信號，還可以用于從測量部30向光源10傳輸電能。

優(yōu)選地，參加圖4，所述光纖光譜共聚焦測量裝置包括多個光源10和多個測量部30，所述每個光源10及每個測量部30均通過獨立的光通道與所述耦合部40連接。

作為一種優(yōu)選實施例，所述光纖光譜共聚焦測量裝置包括多個光源10和多個測量部30，所述每個光源10及每個測量部30均通過獨立的光通道與所述耦合部40連接，這里的耦合部40當然也可以是多個，或多通道的。本實施例中的測量裝置，可以實現(xiàn)多個光通道的光路傳輸，能夠大大提高測量速度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。