專利名稱：一種線陣光纖耦合光聲檢測探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光聲檢測技術(shù)，特別涉及一種線陣光纖耦合光聲檢測探頭。
背景技術(shù)：
檢測技術(shù)能反映各部門、行業(yè)、地區(qū)甚至國家整體的技術(shù)水平，能帶來明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著質(zhì)量監(jiān)控以及醫(yī)療保健等的要求越來越嚴格，對檢測技術(shù)也提出了更高的要求。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療保健等的需求，需要采用多種檢測手段進行測試與診斷，光聲檢測作為一種新興的檢測技術(shù)在工業(yè)檢測與醫(yī)療診斷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。光聲檢測技術(shù)采用光脈沖作為激勵信號源，光脈沖在待測體內(nèi)激發(fā)出的聲信號由壓電陶瓷或復(fù)合材料等聲敏材料接收，通過對接收的聲信號進行分析和處理實現(xiàn)待測體的檢測與診斷。目前，光脈沖通路主要通過透鏡、棱鏡等光學(xué)設(shè)備進行路徑轉(zhuǎn)換與檢測點定位，再由聲敏材料接收；或者將光源的輸出光脈沖通過光纖導(dǎo)出后定位到待測物體上，由聲敏材料接收，光路與聲路信號分開，體積大、應(yīng)用不方便；同時，由于單個光源的光激發(fā)強度有時不能產(chǎn)生足夠的聲強，使得接收的檢測信號太微弱而被噪聲淹沒，而且不能實現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)與聚集。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，本發(fā)明專利旨在提供一種將線陣耦合光纖與聲敏材料集成于一體的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，實現(xiàn)光聲檢測的相控發(fā)射與接收。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種線陣光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭基體，所述探頭基體內(nèi)設(shè)置有基板、多條耦合光纖、多個聲敏元件，所述耦合光纖與聲敏原件相互間隔線陣排列分布在基板上，所述耦合光纖光束的軸線與聲敏元件的軸線相交叉或者垂直，所述基板上開設(shè)有耦合光纖的導(dǎo)光孔。耦合光纖與外部的光源設(shè)備連接。所述聲敏原件通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)整電路連接。所述聲敏元件由壓電陶瓷材料或者壓電復(fù)合材料制成。所述基板的形狀呈長條矩形。采用光脈沖作為激勵信號光源，光源通過線陣排列的耦合光纖，按照一定的時序分別將光脈沖通過基板上的導(dǎo)光孔發(fā)射到待測物體上，可實現(xiàn)相控發(fā)射，光脈沖在待測體內(nèi)激發(fā)出的聲信號，由多個聲敏元件2接收，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，接收的電信號通過導(dǎo)線被傳輸?shù)较嚓P(guān)的放大、濾波等信號調(diào)整電路，通過對接收的聲信號進行分析和處理實現(xiàn)待測體的檢測與診斷，實現(xiàn)光脈沖相控發(fā)射與聲信號接收功能于一體，提高檢測系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及有益效果(1)、本發(fā)明多條耦合光纖、多個聲敏原件，相互間隔線陣排列分布在基板上，克服和解決了，現(xiàn)有技術(shù)存在的由于單個光源激發(fā)強度有時不能產(chǎn)生足夠的聲強，使得接收的檢測信號太微弱而被噪聲淹沒的技術(shù)問題，同時，本發(fā)明還實現(xiàn)了聲束的偏轉(zhuǎn)與聚集。O)、本發(fā)明實現(xiàn)了光脈沖發(fā)射與聲信號的接收于一體，在提高了檢測精度的同時，簡化了檢測系統(tǒng)的設(shè)計。(3)、利用本發(fā)明的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，可以在待測目標上的任意點進行檢測，而不需要調(diào)整光路，使用靈活方便、等優(yōu)點。G)、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用范圍廣、穩(wěn)定性高、體積小以及使用靈活方便等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于無損檢測以及醫(yī)療診斷等可以進行光聲檢測的各個領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明線陣光纖耦合光聲檢測探頭的內(nèi)部透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明線陣光纖耦合光聲檢測探頭的端部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例如圖1、圖2所示，本發(fā)明的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭基體，在探頭基體內(nèi)設(shè)置有基板3、至少兩條以上耦合光纖1、至少兩個以上聲敏元件2，所述耦合光纖1與聲敏元件2相互間隔線陣排列分布在基板3上，所述耦合光纖1發(fā)射出的光束的軸線與聲敏元件2的軸線相交叉或者垂直，所述基板3上開設(shè)有導(dǎo)光孔，導(dǎo)光孔用于耦合光纖1的光束通過。線陣排列的耦合光纖1用于傳導(dǎo)光源的相控光脈沖，并將相控光脈沖發(fā)射到待測體上。聲敏元件2接收陣元用于接收聲信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，接收的電信號通過導(dǎo)線被傳輸?shù)较嚓P(guān)的放大、濾波等信號調(diào)整電路進行信號處理。所述聲敏元件2通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)整電路(圖中未示出)連接。所述聲敏元件2由壓電陶瓷材料或者壓電復(fù)合材料制成。所述基板3的形狀呈長條矩形，或者環(huán)形等其他形狀。采用光脈沖作為激勵信號光源，光源通過線陣排列的耦合光纖1，按照一定的時序分別將光脈沖通過基板3上的導(dǎo)光孔發(fā)射到待測物體上，可實現(xiàn)相控發(fā)射，光脈沖在待測體內(nèi)激發(fā)出的聲信號，由多個聲敏元件2接收，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，接收的電信號通過導(dǎo)線被傳輸?shù)较嚓P(guān)的放大、濾波等信號調(diào)整電路，通過對接收的聲信號進行分析和處理實現(xiàn)待測體的檢測與診斷，實現(xiàn)光脈沖相控發(fā)射與聲信號接收功能于一體，提高檢測系統(tǒng)的可靠性。如上所述便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種線陣光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭基體，其特征在于，所述探頭基體內(nèi)設(shè)置有基板、多條耦合光纖、多個聲敏元件，所述耦合光纖與聲敏元件相互間隔線陣排列分布在基板上，所述耦合光纖光束的軸線與聲敏元件的軸線相交叉或者垂直，所述基板上開設(shè)有耦合光纖的導(dǎo)光孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述聲敏元件通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)整電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述聲敏元件由壓電陶瓷材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述壓電復(fù)合材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線陣光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述基板的形狀呈長條矩形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線陣光纖耦合光聲檢測探頭，在探頭基體內(nèi)設(shè)置有基板、多條耦合光纖、多個聲敏元件，所述耦合光纖與聲敏元件相互間隔線陣排列分布在基板上，所述耦合光纖光束的軸線與聲敏元件的軸線相交叉或者垂直，本發(fā)明多條耦合光纖、多個聲敏元件，相互間隔線陣排列分布在基板上，克服和解決了，現(xiàn)有技術(shù)存在的由于單個光源激發(fā)強度有時不能產(chǎn)生足夠的聲強，使得接收的檢測信號太微弱而被噪聲淹沒的技術(shù)問題，同時，本發(fā)明還實現(xiàn)了聲束的偏轉(zhuǎn)與聚集，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用范圍廣、穩(wěn)定性高、體積小以及使用靈活方便等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于無損檢測以及醫(yī)療診斷等可以進行光聲檢測的各個領(lǐng)域。
文檔編號G01N21/17GK102175616SQ20111003183
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者謝寶忠, 陳鐵群 申請人:華南理工大學(xué)