本申請(qǐng)涉及光信號(hào)收集領(lǐng)域，特別是涉及一種光信號(hào)收集裝置、光信號(hào)收集系統(tǒng)和光信號(hào)收集方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、光纖傳感器是一類基于對(duì)目標(biāo)物發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行收集，從而得到所需探測(cè)信息的傳感器，光信號(hào)的收集質(zhì)量對(duì)于保證光纖傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。例如，光纖熒光傳感器就是通過收集熒光信號(hào)，再將收集到的熒光信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)處理器中進(jìn)行處理的光纖傳感器。

2、然而，由于光信號(hào)是空間均勻發(fā)散的自然光，沒有確定的方向，使得光信號(hào)收集裝置無法對(duì)所有的光信號(hào)均進(jìn)行收集，從而導(dǎo)致光信號(hào)的收集率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高光信號(hào)的收集率的光信號(hào)收集裝置、光信號(hào)收集系統(tǒng)和光信號(hào)收集方法。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光信號(hào)收集裝置。所述光信號(hào)收集裝置包括：

3、無芯光纖，所述無芯光纖的一端為自由端；所述無芯光纖用于接收發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的光信號(hào)；

4、收集光纖，所述收集光纖的一端與所述無芯光纖的另一端熔接形成熔接區(qū)域，所述收集光纖的另一端用于與信號(hào)處理器連接；所述收集光纖用于通過所述熔接區(qū)域接收所述光信號(hào)，并將所述光信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理器。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無芯光纖的數(shù)值孔徑大于所述熔接區(qū)域的數(shù)值孔徑，所述熔接區(qū)域的數(shù)值孔徑大于所述收集光纖的數(shù)值孔徑。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無芯光纖的直徑等于所述收集光纖的直徑。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述收集光纖包括光纖包層和光纖纖芯，所述光纖包層包裹所述光纖纖芯；所述無芯光纖的直徑等于所述光纖包層的直徑。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無芯光纖為去除涂覆層的光纖。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述收集光纖的一端去除涂覆層之后與所述無芯光纖的一端熔接形成所述熔接區(qū)域。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)光物質(zhì)為熒光發(fā)光物質(zhì)；所述光信號(hào)為熒光信號(hào)。

11、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種光信號(hào)收集系統(tǒng)。所述光信號(hào)收集系統(tǒng)包括如第一方面所述的光信號(hào)收集裝置和發(fā)光物質(zhì)，所述發(fā)光物質(zhì)設(shè)置于靠近所述光信號(hào)收集裝置中的無芯光纖的自由端的一側(cè)；

12、所述發(fā)光物質(zhì)用于發(fā)出所述光信號(hào)；

13、所述光信號(hào)收集裝置用于通過所述無芯光纖收集所述光信號(hào)。

14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括激發(fā)光纖、激勵(lì)光源和透鏡；所述激發(fā)光纖的一端靠近所述發(fā)光物質(zhì)，所述透鏡設(shè)置于所述激發(fā)光纖的另一端與所述激勵(lì)光源之間；

15、所述激勵(lì)光源用于發(fā)出激發(fā)光束；

16、所述透鏡用于對(duì)所述激發(fā)光束進(jìn)行準(zhǔn)直耦合；

17、所述激發(fā)光纖用于接收準(zhǔn)直耦合后的激發(fā)光束，并將所述準(zhǔn)直耦合后的激發(fā)光束傳輸至所述發(fā)光物質(zhì)，以使所述發(fā)光物質(zhì)在所述準(zhǔn)直耦合后的激發(fā)光束的作用下發(fā)出所述光信號(hào)。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括光電管和信號(hào)處理器；所述光電管的接收端與所述光信號(hào)收集裝置中的收集光纖連接，所述光電管的輸出端與所述信號(hào)處理器連接；

19、所述光信號(hào)收集裝置用于將收集的所述光信號(hào)傳輸至所述光電管；

20、所述光電管用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將所述電信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理器；

21、所述信號(hào)處理器用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理，得到信號(hào)檢測(cè)結(jié)果。

22、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種光信號(hào)收集方法，應(yīng)用于如第二方面所述的光信號(hào)收集系統(tǒng)，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)包括光信號(hào)收集裝置，所述方法包括：

23、通過所述光信號(hào)收集裝置中的無芯光纖接收光信號(hào)，所述光信號(hào)為發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的；

24、通過所述光信號(hào)收集裝置中的收集光纖接收通過熔接區(qū)域傳輸?shù)乃龉庑盘?hào)，所述熔接區(qū)域?yàn)閷?duì)所述收集光纖的一端與所述無芯光纖的另一端進(jìn)行熔接得到的。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括透鏡、激勵(lì)光源和激發(fā)光纖，所述方法還包括：

26、通過所述透鏡對(duì)所述激勵(lì)光源發(fā)出的激發(fā)光束進(jìn)行準(zhǔn)直耦合；

27、通過所述激發(fā)光纖接收準(zhǔn)直耦合后的激發(fā)光束，并將所述激發(fā)光束傳輸至所述發(fā)光物質(zhì)，以使所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)出所述光信號(hào)。

28、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括光電管和信號(hào)處理器，所述方法還包括：

29、通過所述熔接區(qū)域?qū)⑺龉庑盘?hào)傳輸至所述收集光纖；

30、通過所述收集光纖將所述光信號(hào)傳輸至所述光電管；

31、通過所述光電管將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將所述電信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理器。

32、第四方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第三方面所述的方法的步驟。

33、第五方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第三方面所述的方法的步驟。

34、第六方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第三方面所述的方法的步驟。

35、上述光信號(hào)收集裝置、光信號(hào)收集系統(tǒng)和光信號(hào)收集方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，光信號(hào)收集裝置包括無芯光纖和收集光纖，無芯光纖的一端為自由端，無芯光纖用于接收發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的光信號(hào)，收集光纖的一端與無芯光纖的另一端熔接形成熔接區(qū)域，收集光纖的另一端用于與信號(hào)處理器連接，收集光纖用于通過熔接區(qū)域接收光信號(hào)，并將光信號(hào)傳輸至信號(hào)處理器，由于通過無芯光纖能夠接收更多的光信號(hào)，并且能夠?qū)庑盘?hào)的角度進(jìn)行勻化，使得勻化后的光信號(hào)能夠傳輸至熔接區(qū)域，進(jìn)一步地，通過熔接區(qū)域能夠?qū)蚧蟮墓庑盘?hào)進(jìn)行再次勻化，使得再次勻化后的光信號(hào)能夠以較小的損耗進(jìn)入收集光纖，從而提高收集光纖對(duì)光信號(hào)的耦合效率，提高對(duì)光信號(hào)的收集率。

技術(shù)特征：

1.一種光信號(hào)收集裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述無芯光纖的數(shù)值孔徑大于所述熔接區(qū)域的數(shù)值孔徑，所述熔接區(qū)域的數(shù)值孔徑大于所述收集光纖的數(shù)值孔徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述無芯光纖的直徑等于所述收集光纖的直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述收集光纖包括光纖包層和光纖纖芯，所述光纖包層包裹所述光纖纖芯；所述無芯光纖的直徑等于所述光纖包層的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述無芯光纖為去除涂覆層的光纖。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述收集光纖的一端去除涂覆層之后與所述無芯光纖的一端熔接形成所述熔接區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信號(hào)收集裝置，其特征在于，所述發(fā)光物質(zhì)為熒光發(fā)光物質(zhì)；所述光信號(hào)為熒光信號(hào)。

8.一種光信號(hào)收集系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的光信號(hào)收集裝置和發(fā)光物質(zhì)，所述發(fā)光物質(zhì)設(shè)置于靠近所述光信號(hào)收集裝置中的無芯光纖的自由端的一側(cè)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光信號(hào)收集系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括激發(fā)光纖、激勵(lì)光源和透鏡；所述激發(fā)光纖的一端靠近所述發(fā)光物質(zhì)，所述透鏡設(shè)置于所述激發(fā)光纖的另一端與所述激勵(lì)光源之間；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光信號(hào)收集系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括光電管和信號(hào)處理器；所述光電管的接收端與所述光信號(hào)收集裝置中的收集光纖連接，所述光電管的輸出端與所述信號(hào)處理器連接；

11.一種光信號(hào)收集方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的光信號(hào)收集系統(tǒng)，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)包括光信號(hào)收集裝置，所述方法包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光信號(hào)收集方法，其特征在于，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括透鏡、激勵(lì)光源和激發(fā)光纖，所述方法還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光信號(hào)收集方法，其特征在于，所述光信號(hào)收集系統(tǒng)還包括光電管和信號(hào)處理器，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種光信號(hào)收集裝置、光信號(hào)收集系統(tǒng)和光信號(hào)收集方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。包括：無芯光纖，所述無芯光纖的一端為自由端；所述無芯光纖用于接收發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的光信號(hào)；收集光纖，所述收集光纖的一端與所述無芯光纖的另一端熔接形成熔接區(qū)域，所述收集光纖的另一端用于與信號(hào)處理器連接；所述收集光纖用于通過所述熔接區(qū)域接收所述光信號(hào)，并將所述光信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理器。采用該光信號(hào)收集裝置能夠提高光信號(hào)的收集率。

技術(shù)研發(fā)人員：田治仁,汪楨子,余鵬,任佳,賴天德,謝歡歡,張繁,黃煒昭,和松云,王健舟,和剛,呂啟深,王振華,李艷,羅智奕,張成巍,李學(xué)金
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳供電局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8