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光識別開關裝置的制作方法

文檔序號:11628564閱讀:147來源:國知局
光識別開關裝置的制造方法
本發(fā)明涉及一種光識別開關裝置,特別涉及一種基于碳納米管的光識別開關裝置。
背景技術
:對于特定波長的光究竟有什么用途,一直是人們感興趣的話題。例如,光的顏色因為波長不同而顯示不同,從而可直接利用其作為生活的指示工具。當然,根據(jù)特定光具有的特定的波長值,還可應用于更多的領域。例如,利用光的特定波長值去控制開關裝置,具體地,將一個熒光光譜儀接到一個開關上,采用特定的激光激發(fā)出熒光,再測量熒光亮度后將光信號回饋并計算得出電信號,再傳遞到開關裝置然后打開開關。然而,采用熒光光譜儀這種大型分析儀器,結構復雜,且成本很高。技術實現(xiàn)要素:有鑒于此,確有必要提供一種結構簡單、成本低廉的光識別開關裝置。一種光識別開關裝置,其包括:一光線發(fā)射器,用于發(fā)射光線至該光波長識別器;一光波長識別器,用于識別所述光線發(fā)射器發(fā)射的光線,作出對比判斷,并根據(jù)對比結果發(fā)出工作指令;以及一開關單元,根據(jù)所述光波長識別器作出的工作指令執(zhí)行打開或閉合動作;其中,所述光波長識別器包括一光波長分析器,一調制器,一存儲器;該光波長分析器用于對接收到的光線信號分析處理,并發(fā)送工作指令至開關單元,所述存儲器用于存儲光線信號數(shù)據(jù),所述調制器用于向存儲器中寫入標準數(shù)據(jù);所述光波長分析器包括至少一光波長檢測器和一信號處理模組,所述光波長檢測器包括一探測元件以及一測量裝置;所述探測元件包括一碳納米管結構,該碳納米管結構包括多個碳納米管沿同一方向延伸,所述光線信號入射至該碳納米管結構的部分表面,所述測量裝置用于測量所述碳納米管結構的電勢差或溫度差;所述信號處理模組與光波長檢測器電連接,用于對該測量裝置的測量值進行分析計算,再將計算得到的信號數(shù)據(jù)與所述存儲器中初始信號數(shù)據(jù)進行對比,再根據(jù)對比結果發(fā)送工作指令至所述開關單元。與現(xiàn)有技術相比較,本發(fā)明提供的光識別開關裝置具有以下優(yōu)點:本光識別開關裝置采用碳納米管結構識別特定波長作出判斷信號,原理可靠,人為不易確切判斷光線波長,且結構簡單、成本低廉,操作簡便。附圖說明圖1為本發(fā)明第一實施例提供的光識別開關裝置的結構示意圖。圖2為本發(fā)明第一實施例提供的用于識別特定波長的傳感器的結構示意圖。圖3為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器的結構示意圖。圖4為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器中碳納米管拉膜的結構示意圖。圖5為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器中碳納米管拉膜的掃描電鏡照片。圖6為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器中非扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。圖7為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器中扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。圖8為本發(fā)明第一實施例提供的光波長檢測器中碳納米管結構的光的穿透率與波長之間的關系圖。圖9為本發(fā)明第二實施例提供的門禁系統(tǒng)示意圖。主要元件符號說明光識別開關裝置10光線發(fā)射器11光波長識別器12開關單元13光波長分析器100探測元件102第一電極103第二電極104測量裝置105絕緣基底106光波長檢測器107信號處理模組108碳納米管片段143碳納米管145接收器110預處理器120調制器130存儲器140p型半導體碳納米管層2021n型半導體碳納米管層2022門禁系統(tǒng)20門框21門扇22如下具體實施例將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式下面將結合具體實施例,對本發(fā)明提供的光識別開關裝置作進一步詳細說明。請參閱圖1,本發(fā)明第一實施例提供一種光識別開關裝置10,其包括:一光線發(fā)射器11,一光波長識別器12及一開關單元13。所述光線發(fā)射器11用于發(fā)射光線至所述光波長識別器12。所述光波長識別器12用于識別所述光線發(fā)射器11發(fā)射的光線,作出對比判斷,并根據(jù)對比結果發(fā)出工作指令。所述開關單元13根據(jù)所述光波長識別器12發(fā)出的工作指令執(zhí)行打開或閉合動作。具體地,所述光線發(fā)射器11為一光源發(fā)生器,所述光源發(fā)生器用于發(fā)射單一波長的光線。可以理解,所述光線發(fā)射器11根據(jù)需要可發(fā)射不同波長值的光線,所述波長值的范圍可在大于等于300nm范圍內選擇。所述光波長識別器12用于接收所述光線發(fā)射器11發(fā)射的單一波長的光線,對該光線進行識別并作出對比判斷,根據(jù)對比結果發(fā)出工作指令。具體地,對光線進行識別的過程是檢測所述接受光線的波長值,并將測得的光線的波長值與光波長識別器12內置的初始信號作比較,再根據(jù)對比結果發(fā)出工作指令,以便于所述開關單元13根據(jù)該工作指令作出相應的執(zhí)行動作。請參閱圖2,所述光波長識別器12包括一接收器110,一預處理器120,一光波長分析器100,一調制器130,一存儲器140。所述接收器110用于收集入射光線并將入射光線傳遞至所述預處理器120。所述預處理器120用于對入射光線進行預處理,并將處理后的光線信號傳遞至所述光波長分析器100。所述光波長分析器100用于將接受到的光線信號進行處理轉換并分析計算,再將計算得到的信號數(shù)據(jù)與所述存儲器140中初始信號數(shù)據(jù)進行對比,再根據(jù)對比結果發(fā)送工作指令至所述開關單元13。所述存儲器140用于存儲光線信號數(shù)據(jù),該初始信號數(shù)據(jù)用于與所述光波長分析器100中計算得到的信號數(shù)據(jù)作對比。所述調制器130的作用是在存儲器140中寫入標準數(shù)據(jù)。具體地,所述接收器110用于收集入射光線并將收集的入射光線傳遞給所述預處理器120。例如可將發(fā)散的光聚集成束再將此光束傳遞給預處理器120??梢岳斫?,當入射光線聚集良好時,該接收器110為一可選擇器件。該接收器110為所有可將光線聚集的設備,如凹面鏡。本實施例中,所述接收器110為一凹面鏡。所述預處理器120用于接收所述接收器110收集到的入射光線,并對入射光線進行預處理,并將預處理后的光線信號傳輸至所述光波長分析器100。對入射光線進行預處理包括對入射光線進行偏振,使入射光線成為偏振光;濾掉入射光線中特定波段的光;以及將相隔很短的光波段分為肉眼可區(qū)分的寬度等。根據(jù)所述預處理器120所起作用,該預處理器120可取為偏振片,濾波片,分光鏡等??梢岳斫?,當所述入射光線本身為一偏振光且無雜色光線,則該預處理器120為一可選擇器件。本實施例中,所述預處理器120為偏振片,起到對入射光線進行偏振的作用。所述光波長分析器100用于將接受到的光線信號進行處理轉換并分析計算,再將計算得到的信號數(shù)據(jù)與所述存儲器140中初始信號數(shù)據(jù)進行對比,再根據(jù)對比結果發(fā)送工作指令至所述開關單元13。具體地,所述光波長分析器100可將光線信號轉換為電壓信號或者溫差信號,這與該光波長分析器100的組成元件有關。所述電壓信號或溫差信號再經過分析計算可得到光線的波長值。所述光波長分析器100包括一光波長檢測器107和一信號處理模組108。進一步,請參閱圖3,所述光波長檢測器107包括一探測元件102,一第一電極103,一第二電極104,以及一測量裝置105。所述第一電極103與第二電極104間隔設置。所述探測元件102通過所述第一電極103及第二電極104電連接至所述測量裝置105。所述探測元件102包括一碳納米管結構,該碳納米管結構包括多個碳納米管沿同一方向延伸,所述碳納米管結構分別與所述第一電極103,第二電極104電連接。所述測量裝置105與所述第一電極103和第二電極104電連接。具體地,所述碳納米管結構中多個碳納米管的延伸方向可為從第一電極103延伸至第二電極104。所述光線信號入射至該碳納米管結構的部分表面,使得在碳納米管結構中產生電勢差或溫度差。所述測量裝置105用于測量所述碳納米管結構的電勢差或溫度差,所述信號處理模組108將所述測量的電壓值或溫差值經計算得到待測光的穿透率,并根據(jù)該穿透率讀取獲得所述待測光的波長值。所述探測元件102包括一碳納米管結構。所述碳納米管結構包括多個平行排列的碳納米管,所述碳納米管的延伸方向平行于所述碳納米管結構的表面。進一步,所述探測元件102為一碳納米管層,該碳納米管層由所述多個碳納米管組成,在所述延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連。所述碳納米管包括單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。所述單壁碳納米管的直徑為0.5納米~10納米,雙壁碳納米管的直徑為1.0納米~15納米,多壁碳納米管的直徑為1.5納米~50納米。所述碳納米管為n型碳納米管和p型碳納米管中的一種。所述碳納米管可為一自支撐結構。所謂自支撐結構是指該碳納米管結構無需通過一支撐體支撐,也能保持自身特定的形狀。該自支撐結構中的多個碳納米管通過范德華力相互吸引,從而使碳納米管結構具有特定的形狀,可以理解,當所述碳納米管為自支撐結構時,所述探測元件102可懸空設置。具體地,所述碳納米管結構包括至少一碳納米管膜、至少一碳納米管線狀結構或其組合。優(yōu)選地,所述碳納米管結構為多個碳納米管平行排列組成的層狀結構。所述碳納米管膜包括碳納米管拉膜、帶狀碳納米管膜或長碳納米管膜。所述碳納米管拉膜通過拉取一碳納米管陣列直接獲得,優(yōu)選為通過拉取一超順排碳納米管陣列直接獲得。該碳納米管拉膜中的碳納米管首尾相連地沿同一個方向擇優(yōu)延伸方向排列,請參閱圖4及圖5,具體地,每一碳納米管拉膜包括多個連續(xù)且定向排列的碳納米管片段143,該多個碳納米管片段143通過范德華力首尾相連,每一碳納米管片段143包括多個大致相互平行的碳納米管145,該多個相互平行的碳納米管145通過范德華力緊密結合。該碳納米管片段143具有任意的寬度、厚度、均勻性及形狀。所述碳納米管拉膜的厚度為0.5納米~100微米。所述碳納米管拉膜及其制備方法請參見范守善等人于2007年2月9日申請的,于2010年5月26日公告的第cn101239712b號中國公告專利申請。所述帶狀碳納米管膜為通過將一碳納米管陣列沿垂直于碳納米管生長的方向傾倒在一基底表面而獲得。該帶狀碳納米管膜包括多個擇優(yōu)延伸方向排列的碳納米管。所述多個碳納米管之間基本互相平行并排排列,且通過范德華力緊密結合,該多個碳納米管具有大致相等的長度,且其長度可達到毫米量級。所述帶狀碳納米管膜的寬度與碳納米管的長度相等,故至少有一個碳納米管從帶狀碳納米管膜的一端延伸至另一端,從而跨越整個帶狀碳納米管膜。帶狀碳納米管膜的寬度受碳納米管的長度限制,優(yōu)選地,該碳納米管的長度為1毫米~10毫米。該所述帶狀碳納米管膜的結構及其制備方法請參見范守善等人于2008年5月28日申請的,于2013年2月13日公告的第cn101591015b號中國公告專利申請。所述長碳納米管膜為通過放風箏法獲得,該長碳納米管膜包括多個平行于碳納米管膜表面的超長碳納米管,且該多個碳納米管彼此基本平行排列。所述多個碳納米管的長度可大于10厘米。所述碳納米管膜中相鄰兩個超長碳納米管之間的距離小于5微米,相鄰兩個超長碳納米管之間通過范德華力緊密連接。所述長碳納米管膜的結構及其制備方法請參見范守善等人于2008年2月1日申請的,于2015年6月3日公告的第cn101497436b號中國公告專利申請??梢岳斫猓鲜鎏技{米管拉膜、帶狀碳納米管膜或長碳納米管膜均為一自支撐結構,可無需基底支撐,自支撐存在。且該碳納米管拉膜、帶狀碳納米管膜或長碳納米管膜為多個時,可共面且無間隙鋪設或/和層疊鋪設,從而制備不同面積與厚度的碳納米管結構。在由多個相互層疊的碳納米管膜組成的碳納米管結構中,相鄰兩個碳納米管膜中的碳納米管的排列方向相同。所述碳納米管線狀結構包括非扭轉的碳納米管線、扭轉的碳納米管線或其組合。所述碳納米管線狀結構可為單根或多根。當為多根時,該多根碳納米管線狀結構可共面且沿一個方向平行排列或堆疊且沿一個方向平行排列設置;當為單根時,該單根碳納米管線狀結構可在一平面內有序彎折成一膜狀結構,且除彎折部分之外,該碳納米管線狀結構其它部分可看作并排且相互平行排列。請參閱圖6,該非扭轉的碳納米管線包括多個沿該非扭轉的碳納米管線長度方向排列的碳納米管。具體地,該非扭轉的碳納米管線包括多個碳納米管片段,該多個碳納米管片段通過范德華力首尾相連,每一碳納米管片段包括多個相互平行并通過范德華力緊密結合的碳納米管。該碳納米管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的碳納米管線長度不限,直徑為0.5納米~100微米。非扭轉的碳納米管線為將碳納米管拉膜通過有機溶劑處理得到。具體地,將有機溶劑浸潤所述碳納米管拉膜的整個表面,在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下,碳納米管拉膜中的相互平行的多個碳納米管通過范德華力緊密結合,從而使碳納米管拉膜收縮為一非扭轉的碳納米管線。該有機溶劑為揮發(fā)性有機溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿,本實施例中采用乙醇。通過有機溶劑處理的非扭轉碳納米管線與未經有機溶劑處理的碳納米管膜相比,比表面積減小,粘性降低。所述碳納米管線狀結構及其制備方法請參見范守善等人于2005年12月16日申請的,于2009年6月17日公告第cn100500556b號中國公告專利申請。所述扭轉的碳納米管線為采用一機械力將所述碳納米管拉膜兩端沿相反方向扭轉獲得。請參閱圖7,該扭轉的碳納米管線包括多個繞該扭轉的碳納米管線軸向螺旋排列并沿線的一端向另一端延伸的碳納米管,該多個碳納米管也可看作為沿一個確定的方向延伸。具體地,該扭轉的碳納米管線包括多個碳納米管片段,該多個碳納米管片段通過范德華力首尾相連,每一碳納米管片段包括多個相互平行并通過范德華力緊密結合的碳納米管。該碳納米管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該扭轉的碳納米管線長度不限,直徑為0.5納米~100微米。進一步地,可采用一揮發(fā)性有機溶劑處理該扭轉的碳納米管線。在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下,處理后的扭轉的碳納米管線中相鄰的碳納米管通過范德華力緊密結合,使扭轉的碳納米管線的比表面積減小,密度及強度增大。若所述碳納米管結構為碳納米管膜或碳納米管線狀結構的組合時,所述碳納米管膜中碳納米管與碳納米管線狀結構沿相同方向排列??梢岳斫?,上述碳納米管結構均包括多個沿相同方向平行排列的碳納米管、碳納米管線狀結構或其組合。所述碳納米管結構厚度可以根據(jù)需要選擇,以滿足所述探測元件102能夠檢測所測光波長,又不會產生太大誤差。優(yōu)選地,所述碳納米管結構的厚度為0.5納米~5微米。若所述碳納米管結構厚度太大(如超過5微米),所述碳納米管結構中碳納米管與光作用不完全,造成測量誤差較大。所述探測元件102可進一步包括一絕緣基底106,所述絕緣基底106用于支撐所述碳納米管結構。所述碳納米管結構設置于該絕緣基底106的其中一表面。所述絕緣基底106的材料不限,可選擇為玻璃、石英、陶瓷、金剛石等硬性材料,也可選擇塑料、樹脂等柔性材料,如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺等。本實施例中,該探測元件102包括一絕緣基底106,該絕緣基底106為聚對苯二甲酸乙二醇酯。進一步,所述探測元件102可為一旋轉結構,即可在所處平面內任意旋轉,使得當具有一固定方向的偏振光照射碳納米管結構時,所述探測元件102可通過旋轉,使碳納米管結構中碳納米管的延伸方向與偏振光的方向形成任意角度的取值。進一步,所述探測元件102與所述預處理器120分別在兩個相互平行的平面內相對旋轉設置,以調節(jié)偏振光的方向與碳納米管的延伸方向的夾角角度。具體地,對于一延伸方向確定的碳納米管膜,當采用不同方向的偏振光或不同波長的偏振光照射該碳納米管膜時,偏振光的穿透率是不同的。請參閱圖8,當偏振光的方向與碳納米管延伸方向夾角確定時,隨著波長的增加,偏振光的穿透率呈單調上升趨勢;當偏振光的波長確定時,改變其偏振方向,偏振光的穿透率會有明顯改變。從圖中可以看出,當偏振光的偏振方向與碳納米管的延伸方向平行時,偏振光的穿透率最低;當偏振光的方向與碳納米管的延伸方向垂直時,偏振光的穿透率最高。光在穿過碳納米管的過程中,未穿透的光的能量主要是被碳納米管吸收。因此,當偏振光的方向與碳納米管的延伸方向平行時,碳納米管對光的吸收最強烈,當偏振光的方向與碳納米管的延伸方向垂直時,碳納米管對光的吸收最弱。采用偏振光照射碳納米管結構的一端時,被碳納米管結構吸收的光會轉化為熱能,并在碳納米管結構中產生溫差,繼而產生溫差電勢。根據(jù)碳納米管結構的溫差或電壓變化規(guī)律,該碳納米管結構可檢測出偏振光的波長。進一步,所述碳納米管結構還可為p型半導體碳納米管層2021和n型半導體碳納米管層2022接觸設置形成的具有p-n結的碳納米管結構。所述p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022的排列方式可為層疊設置或在同一平面內并排設置。當所述p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022在同一平面內并排設置時,p型半導體碳納米管層2021中碳納米管的延伸方向與n型半導體碳納米管層2022碳納米管的延伸方向相同,且p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022兩者的接觸面與碳納米管的延伸方向垂直;當所述p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022層疊設置時,p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022層的接觸面與碳納米管延伸方向平行??梢岳斫猓斔鎏技{米管結構層疊排列時,也可形成p-n-p或n-p-n式“夾心”結構,但需要滿足所述p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022分別與第一電極203,第二電極204電連接。本實施例中,所述p型半導體碳納米管層2021與n型半導體碳納米管層2022為在同一平面內并排設置。當采用入射光照射該碳納米管結構時,在p-n結的作用下,入射光的光能并沒有轉化為熱能,而是直接轉化為電能。這時,碳納米管結構中被入射光照射的部分和未被照射的部分的溫度差異很小,可忽略不計。這時,入射光對碳納米管的作用由熱電效應轉為光電效應,減少了中間能量的損失,同時,該結構增強了碳納米管結構對入射光的敏感度,使得測量更加精確。所述第一電極103和第二電極104由導電材料組成,其形狀結構不限。所述第一電極103和第二電極104可選擇為金屬、ito、導電膠、導電聚合物以及導電碳納米管等。所述金屬材料可以為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、鈀或任意組合的合金。具體地,所述第一電極103和第二電極104可選擇為層狀、棒狀、塊狀或其它形狀。本實施例中,所述第一電極103和第二電極104為間隔設置于所述碳納米管結構在碳納米管延伸方向上相對兩端,且設置于碳納米管結構表面的銅電極。所述測量裝置105可為電壓測量裝置或熱電偶裝置中的一種,用于測量所述碳納米管結構的電勢變化或溫差變化。該測量裝置105通過該第一電極103、第二電極104與所述碳納米管結構電連接,當所述碳納米管結構由于溫差產生電勢時,這時該碳納米管結構相當于一電源,在回路中即可產生電流,所述測量裝置105進而可直接測得該碳納米管結構的電勢,而不需要額外設置其它任何電源裝置。當所述測量裝置105為熱電偶裝置時,該熱電偶裝置直接測量所述碳納米管結構兩端的溫差。所述測量裝置105在測量碳納米管結構時,其測量位置可按照需要選擇。優(yōu)選地,當偏振光照射碳納米管結構沿碳納米管延伸方向的一端部表面時,所述測量裝置105測量該端部表面與遠離該端部表面的另一端部表面的溫度差或電勢差。進一步,當碳納米管結構包括一p型半導體碳納米管層和一n型半導體碳納米管層設置形成一p-n結時,偏振光照射至該p-n結,這時,所述測量裝置測量該碳納米管結構遠離該p-n結兩端部的電勢差。所述信號處理模組108與光波長檢測器107電連接,具體地,所述信號處理模組108與測量裝置105相連,用于對該測量裝置105的測量值進行分析計算,再將計算得到的信號數(shù)據(jù)與所述存儲器140中初始信號數(shù)據(jù)進行對比,再根據(jù)對比結果發(fā)送工作指令至所述開關單元13。具體地,所述信號處理模組108對所述測量裝置105測量的碳納米管結構的電勢差或溫度差進行分析計算,所述電勢差或溫度差經過計算轉換為光線的波長值。進一步,所述信號處理模組108讀取存儲器140中的初始信號數(shù)據(jù),將計算得到的光線的波長值與初始信號數(shù)據(jù)比較,并根據(jù)對比結果發(fā)送工作指令至開關單元13。使用中,進一步對所述光波長分析器100測量光波長的原理作詳細說明。當一束入射光入射時,該入射光的功率確定,設為p,波長設為λ。由圖8可知,延伸方向確定的碳納米管對于不同方向的偏振光的穿透率是不同的,當碳納米管的延伸方向的與偏振光的方向的夾角確定時,光線的穿透率與波長值一一對應,形成光線穿透率-夾角-波長值的數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)將穿透率記為t,碳納米管延伸方向與偏振光方向平行時的穿透率記為tλii,碳納米管延伸方向與偏振光方向垂直時的穿透率記為tλ⊥。當所述偏振光入射所述碳納米管結構時,碳納米管結構內產生溫差,繼而轉化為電能,設能量轉化效率為β,其中β只和制備的碳納米管器件有關,和碳納米管的延伸方向無關。這時,所述碳納米管結構兩端的電勢差u滿足公式(1),u=(1)其中,r為碳納米管結構的電阻,需要說明的是,本發(fā)明中在溫度變化范圍不大的情況下,碳納米管結構的電阻近似恒定。同時,對于結構已經確定的碳納米管結構,其電阻為定值,與光的偏振方向和波長等其他外界因素無關。現(xiàn)以碳納米管延伸方向與偏振光方向平行和垂直為例,進一步進行推導說明:碳納米管延伸方向與偏振光的方向平行時,碳納米管結構的電勢差為uii,則uii=;碳納米管延伸方向與偏振光的方向垂直時,碳納米管結構的電勢差為u⊥,則u⊥=;定義k=,則k====,從圖8中可以看出,當碳納米管延伸方向與偏振光方向的夾角差值為定值時,當取任意波長的入射光,其穿透率差值也是近似固定的。所以,tλ⊥-tλii=c,c為一定值。則,k==(2)從公式(2)中可以看出,k值與tλ⊥的值是單調對應的,又tλ⊥在碳納米管延伸方向與偏振光方向的夾角確定時,隨波長的增加而增加。因此,k值同入射光的波長是單調對應的。將公式(2)變換形式可得,tλ⊥=1-(3)由公式(3)可知,tλ⊥的值可通過k計算得到,而通過碳納米管結構在不同條件下的電勢差uii和u⊥可計算得到k值,又當碳納米管延伸方向與偏振光方向的夾角確定時,偏振光穿透率的數(shù)值對應唯一波長值。因此,可通過在穿透率與波長值的數(shù)據(jù)庫中,根據(jù)穿透率的數(shù)值對應得到光的波長值。又,由塞貝克效應可得,u=ρδt,其中,ρ為塞貝克系數(shù),與材料本身有關。由此可知,當所述碳納米管結構的電壓值變化時,其溫差也在相應變化,因此,當在碳納米管兩端連接熱電偶時,可相應根據(jù)溫差計算得到入射光的波長值。所述存儲器140內存儲有光線波長值數(shù)據(jù),其中,所述光線的波長值大于等于300nm的光線數(shù)據(jù)。具體地,在所述光線波長值數(shù)據(jù)中可確立初始信號數(shù)據(jù)為標準數(shù)據(jù),為后續(xù)的測量數(shù)據(jù)提供比對標準。所述調制器130的作用是向存儲器140中寫入標準數(shù)據(jù)。具體地,所述調制器130按需要將光波長檢測器中測量的信號數(shù)據(jù)經過處理后寫入存儲器140,并成為標準數(shù)據(jù),該標準數(shù)據(jù)可為后續(xù)的測量數(shù)據(jù)提供標準。當寫入存儲器140中的標準數(shù)據(jù)需要重新校正時,可通過所述調制器130重新處理測量數(shù)據(jù)并寫入存儲器140中,以確立新的標準數(shù)據(jù)。所述初始信號數(shù)據(jù)為調制器130寫入存儲器140中的標準數(shù)據(jù),可通過調制器130按需要進行設定和更改校正。所述開關單元13根據(jù)所述信號處理模組108發(fā)出的工作指令,執(zhí)行相應動作。該開關單元13常態(tài)下為閉合狀態(tài),當所述信號處理模組108作出執(zhí)行的工作指令時,該開關單元13打開;當所述信號處理模組108作出不執(zhí)行的工作指令時,該開關單元13則仍處于閉合狀態(tài)。請參閱圖9,本發(fā)明第二實施例提供一種門禁系統(tǒng)20,其包括:一光波長識別器12,一開關單元13,一門框21以及與該門框21配套的門扇22。所述光波長識別器12設置于門扇22上,用于識別光線波長,并作出判斷,根據(jù)判斷對比結果發(fā)出工作指令。所述開關單元13用于接收所述光波長識別器12的工作指令,并使門禁系統(tǒng)20處于開啟或閉合的狀態(tài)。具體地,當開關單元13執(zhí)行開啟指令時,門扇22與門框21間的連接斷開,門禁系統(tǒng)20開啟;當開關單元13執(zhí)行閉合指令時,門扇22與門框仍為連接狀態(tài),門禁系統(tǒng)20閉合??梢岳斫猓龉庾R別開關裝置10不限于只應用于上述門禁系統(tǒng)中,還可應用于多種設置有開關的設備中,如密碼鎖、停車場欄桿設備、家用電器開關裝置等。所述光波長識別器12可與第一實施例中描述相同。進一步,該光波長識別器中的光波長分析器100還可包括多個光波長檢測器107,所述多個光波長檢測器107分別獨立檢測光線波長,且每個光波長檢測器107對應于存儲器中的一個初始信號??梢岳斫猓斒褂枚鄠€該光波長檢測器107時,相當于對該光識別開關裝置10進行加密,當所述光波長檢測器107進行光線檢測時,每個光波長檢測器107檢測的光線信號均與存儲器中的初始信號吻合,所述光波長識別器12才會作出開啟指令,否則,則會作出閉合指令。本發(fā)明提供的光識別開關裝置10具有以下優(yōu)點:通過采用碳納米管結構識別特定波長作出判斷信號,原理可靠,人為不易確切判斷光線波長;所述光識別開關裝置10的結構簡單,操作方便,成本低。另外,本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內作其它變化,當然這些依據(jù)本發(fā)明精神所作的變化,都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內。當前第1頁12
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