一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖探測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖探測系統(tǒng)，尤其涉及一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖傳感器由于具有不受電磁干擾、體積小、靈敏度高、速度快、操作方便等特點發(fā)展很快;光纖探測器件是光纖傳感器的關(guān)鍵部件，在食品檢測、環(huán)境檢測、醫(yī)學(xué)研究等方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的光纖生物傳感器利用光纖作為探頭進行光信息傳輸，但在信息收集時仍然利用光學(xué)分離元器件，因此，系統(tǒng)復(fù)雜，體積大；目前已經(jīng)有新的光纖傳感器代替了傳統(tǒng)的光纖傳感器，這種新型光纖傳感器中的光纖探測器件采用錐形光纖與單-多模光纖耦合器組合而成，由于這種單-多模光纖耦合器是采用一根單模光纖和一根多模光纖熔融拉錐制作而成，用的單模光纖和多模光纖截面積相差上百倍，所以耦合器的制作工藝難度非常大，成品率非常低，成本非常高，不利于產(chǎn)品批量化生產(chǎn)和市場推廣。
[0003]此外，現(xiàn)有的用于生物檢測的光纖探測設(shè)備的信噪比高，檢測精確度低，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本和使用成本均較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高了熒光的耦合效率、降低了信噪比、檢測準(zhǔn)確度高的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，包括脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、探頭、光電探測器、鎖相放大器和計算機，所述脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、光電探測器、鎖相放大器、計算機依次連接，所述鎖相放大器還與脈沖信號發(fā)生器連接;所述光纖束組件包括光纖束共同端、單模光纖、分支光纖，所述單模光纖的一端、分支光纖的一端通過同一個合束器連接至光纖束共同端，所述光纖束共同端與探頭連接，所述單模光纖的另一端與脈沖信號激光器相連，所述分支光纖的另一端與光電探測器相連，所述探頭設(shè)置在待測生物液體檢測池內(nèi)，所述待測生物液體檢測池設(shè)有液體輸入端和液體輸出端，所述液體輸出端連接有蠕動栗，所述蠕動栗與計算機連接。
[0006]所述脈沖信號發(fā)生器提供頻率和脈寬均可調(diào)的脈沖信號給脈沖信號激光器;所述脈沖信號激光器將光信號通過單模光纖傳輸?shù)焦饫w束組件;所述光纖束組件將光信號輸出到探頭，并將探頭反饋的熒光輸出到光電探測器;所述光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并傳遞給鎖相放大器;所述鎖相放大器記錄脈沖信號發(fā)生器的脈沖信號的頻率值，且檢測出和脈沖信號發(fā)生器同頻率值的輸出信號;所述計算機控制鎖相放大器，記錄其輸出信號。
[0007]所述蠕動栗用于調(diào)節(jié)液體的流量，使液體流動平穩(wěn)。
[0008]進一步地，所述探頭為熒光探頭。
[0009]進一步地，所述婦動栗通過信號線與計算機連接。
[0010]進一步地，所述單模光纖和分支光纖均為玻璃光纖。
[0011 ] 進一步地，所述單模光纖和分支光纖的直徑的范圍均為10mm?600_。
[0012]優(yōu)選地，所述單模光纖和分支光纖的直徑的范圍均為200mm?500mm。
[0013]進一步地，所述脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、光電探測器、鎖相放大器和計算機集成在同一個手提箱中，所述手提箱設(shè)有插槽，所述探頭能拆卸式安裝在插槽;便攜式的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得本發(fā)明所述用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)能夠方便攜帶，且所述探頭能在使用時方便取放。
[0014]進一步地，所述手提箱的體積為0.02m3?0.08m3。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過光纖束組件完成激光束的傳輸及光信號的收集、傳輸，減少了光傳輸?shù)哪芰繐p失，提高熒光的耦合效率，同時通過脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、探頭、光電探測器、鎖相放大器和計算機的緊湊結(jié)合和設(shè)計，降低了設(shè)備的信噪比，簡化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低了成本;提高了檢測的精確度;并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，靈活便攜，使用方便。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1所示的光纖束組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1_脈沖信號發(fā)生器;2-脈沖信號激光器;3-光纖束組件，31-光纖束共同端，32-單模光纖，33-分支光纖，34-合束器;4-探頭;5-光電探測器;6-鎖相放大器;7-計算機；8-蠕動栗;9-待測生物液體檢測池，91-液體輸入端，92-液體輸出端。
[0019]圖1中的箭頭表示生物液體的流動方向。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0021 ] 實施例一
[0022]如圖1和圖2所示，一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，包括脈沖信號發(fā)生器1、脈沖信號激光器2、光纖束組件3、探頭4、光電探測器5、鎖相放大器6和計算機7，所述脈沖信號發(fā)生器1、脈沖信號激光器2、光纖束組件3、光電探測器5、鎖相放大器6、計算機7依次連接，所述鎖相放大器6還與脈沖信號發(fā)生器I連接;所述光纖束組件3包括光纖束共同端31、單模光纖32、分支光纖33，所述單模光纖32的一端、分支光纖33的一端通過同一個合束器34連接至光纖束共同端31，所述光纖束共同端31與探頭4連接，所述單模光纖32的另一端與脈沖信號激光器2相連，所述分支光纖33的另一端與光電探測器5相連，所述探頭4設(shè)置在待測生物液體檢測池9內(nèi)，所述待測生物液體檢測池9設(shè)有液體輸入端91和液體輸出端92，所述液體輸出端92連接有蠕動栗8，所述蠕動栗8與計算機7連接。
[0023]所述脈沖信號發(fā)生器I提供頻率和脈寬均可調(diào)的脈沖信號給脈沖信號激光器2;所述脈沖信號激光器2將光信號通過單模光纖32傳輸?shù)焦饫w束組件3;所述光纖束組件3將光信號輸出到探頭4，并將探頭4反饋的熒光輸出到光電探測器5;所述光電探測器5將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并傳遞給鎖相放大器6;所述鎖相放大器6記錄脈沖信號發(fā)生器I的脈沖信號的頻率值，且檢測出和脈沖信號發(fā)生器I同頻率值的輸出信號;所述計算機7控制鎖相放大器6，記錄其輸出信號。
[0024]所述蠕動栗8用于調(diào)節(jié)液體流量，使液體流動平穩(wěn)。
[0025]所述探頭4為熒光探頭。
[0026]所述婦動栗8通過信號線與計算機7連接。
[0027]所述單模光纖32和分支光纖33均為玻璃光纖。
[0028]所述單模光纖32和分支光纖33的直徑的范圍均為10mm?600mm。
[0029]所述脈沖信號發(fā)生器1、脈沖信號激光器2、光纖束組件3、光電探測器5、鎖相放大器6和計算機7集成在同一個手提箱(圖中未示)中，所述手提箱設(shè)有插槽，所述探頭4能拆卸式安裝在插槽上。
[0030]所述手提箱的體積為0.02m3?0.08m3。
[0031]實施例二
[0032]在本實施例中，所述單模光纖32和分支光纖33的直徑的范圍均為200mm?500mm，除此之外，其它結(jié)構(gòu)與實施例一相同。
[0033]本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，包括脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、探頭、光電探測器、鎖相放大器和計算機，所述脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、光電探測器、鎖相放大器、計算機依次連接，所述鎖相放大器還與脈沖信號發(fā)生器連接;所述光纖束組件包括光纖束共同端、單模光纖、分支光纖，所述單模光纖的一端、分支光纖的一端通過同一個合束器連接至光纖束共同端，所述光纖束共同端與探頭連接，所述單模光纖的另一端與脈沖信號激光器相連，所述分支光纖的另一端與光電探測器相連，所述探頭設(shè)置在待測生物液體檢測池內(nèi)，所述待測生物液體檢測池設(shè)有液體輸入端和液體輸出端，所述液體輸出端連接有蠕動栗，所述蠕動栗與計算機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述探頭為熒光探頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述蠕動栗通過信號線與計算機連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述單模光纖和分支光纖均為玻璃光纖。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述單模光纖和分支光纖的直徑的范圍均為I OOmm?600mm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述單模光纖和分支光纖的直徑的范圍均為200mm?500mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、光電探測器、鎖相放大器和計算機集成在同一個手提箱中，所述手提箱設(shè)有插槽，所述探頭能拆卸式安裝在插槽上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，其特征在于，所述手提箱的體積為0.02m3 ?0.08m3。
【專利摘要】本發(fā)明屬于光纖探測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于生物檢測的光纖探測系統(tǒng)，包括依次連接的脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、光電探測器、鎖相放大器和計算機，鎖相放大器還與脈沖信號發(fā)生器連接；光纖束組件還與探頭連接，探頭設(shè)置在待測生物液體檢測池內(nèi)，待測生物液體檢測池設(shè)有液體輸入端和液體輸出端，液體輸出端連接有蠕動泵，蠕動泵與計算機連接。本發(fā)明通過光纖束組件完成激光束的傳輸及光信號的收集、傳輸，減少了光傳輸?shù)哪芰繐p失，提高熒光的耦合效率，同時通過脈沖信號發(fā)生器、脈沖信號激光器、光纖束組件、探頭、光電探測器、鎖相放大器和計算機的緊湊結(jié)合和設(shè)計，降低了設(shè)備的信噪比，簡化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低了成本。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號】CN105606583
【申請?zhí)枴緾N201610177761
【發(fā)明人】王 琦, 吳迪, 朱文華, 楊雙收, 魏秀珍
【申請人】北京首量科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月25日