基于共軛焦點跟蹤探測技術的探針傳感裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于尺寸測量技術領域，主要涉及一種基于共軛焦點跟蹤探測技術的探針傳感裝置。
【背景技術】
[0002]在具有微尺寸和大深徑比的內腔結構測量領域，使用光纖制作探針是一個重要的解決方案，具有易于微型化、易于制作等優(yōu)勢，現有探針如下:
[0003](I)申請?zhí)?00510072254.5所描述的“雙光纖耦合接觸式微測量力瞄準傳感器”，在該專利中，提出了一種新結構傳感器，其利用兩根光纖燒制耦合球的方式實現光的反向傳輸，并對出射光進行探測。
[0004]相似專利有:帶有端面微結構的雙光纖共球耦合微測量力瞄準傳感器(申請?zhí)?201410118922.2)、基于三光纖共球耦合的微測量力瞄準傳感器(申請?zhí)?201410118924.1)、基于雙入射光纖共球耦合的微測量力瞄準傳感器(申請?zhí)?201410118968.4)。
[0005](2)申請?zhí)?00910071623.7所描述的“基于二維微焦準直的微小內腔尺寸和三維坐標傳感方法與裝置”，利用光纖作為柱透鏡對點光源準直成像從而實現探測。
[0006]相似專利有:基于一維微焦準直的微小內腔尺寸和二維坐標傳感方法與裝置(申請?zhí)?200910071624.1)、基于正交二維微焦準直的微孔測量裝置與方法(申請?zhí)?201110438936.9)、正交光路二維微焦準直與三維坐標傳感器(申請?zhí)?201110456022.5)。
[0007](3)申請?zhí)?01110456011.7所描述的“基于光纖布拉格光柵的微孔尺寸測量裝置及方法”，利用了光纖布拉格光柵受外力導致柵距變化進而致其反射光中心波長改變的性質進彳T探測。
[0008]相似專利有:基于光纖布拉格光柵的接觸式溫度無感三維探測傳感器(申請?zhí)?201110456051.1)、基于四芯光纖光柵的三維微尺度測量裝置及方法(申請?zhí)?201410030736.3)、基于三芯光纖光柵的二維微尺度測量裝置及方法(申請?zhí)?201410030737.8)、基于雙芯光纖光柵的二維微尺度測量裝置及方法(申請?zhí)?201410030738.2)、基于雙光纖光柵的二維微尺度測量裝置及方法(申請?zhí)?201410030739.7)。
[0009](4)申請?zhí)?01410118970.1所描述的“基于偏振態(tài)檢測的雙入射保偏平光纖耦合球微尺度傳感器”，利用光纖燒制的耦合球實現光反向傳輸，通過檢測出射光的偏振態(tài)來實現探測。
[0010]相似專利有:基于偏振態(tài)檢測的保偏平光纖耦合球微尺度傳感器(申請?zhí)?201410118966.5)。
[0011](5)參考文獻(H Ji, H-Y Hsu, L X Kong and A B Wedding.Development of acontact probe incorporating a Bragg grating strain sensor for nano coordinatemeasuring machines [J].Meas.Sc1.Techno 1.2009，20:1-7.)提出了一種利用光纖光極設計的傳感器探針，采用反射式光柵對反射光譜進行分光，并利用CCD測量其固定波長的光能量。但其實驗并不成功，傳感信號完全淹沒在噪聲信號之中，無法被檢出。
[0012]上述文件及其提到的對比文獻中所描述的現有探針不足之處在于:(I)探針制作難度大，且不易實現微型化；(2)探測光的強度弱，難以探測；(3)無三維探測能力或三維探測能力弱；(4)分辨力低；(5)裝置結構復雜。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明的目的是針對上述現有技術存在的問題，設計提供一種基于共軛焦點跟蹤探測技術的探針傳感裝置，達到結構簡單、分辨力高且具有三維探測能力的目的。
[0014]本發(fā)明的目的是這樣實現的:
[0015]一種基于共軛焦點跟蹤探測技術的探針傳感裝置，包括激光器，其特征在于:在所述激光器的出射光路上依次配置準直透鏡、反射鏡、顯微物鏡、光纖探針，所述光纖探針通過懸掛彈片懸掛安裝在固定座上，所述光纖探針由內部刻有光纖光柵結構的光纖和探針觸球配裝構成；在所述顯微物鏡與反射鏡之間配置第一分光鏡，在所述第一分光鏡的反射光路上依次配置第一收集透鏡和橫向光電探測器；在所述第一分光鏡與反射鏡之間配置第二分光鏡，在所述第二分光鏡的反射光路上依次配置第二收集透鏡和軸向光電探測器；所述激光器安裝在第一電控位移臺上，所述軸向光電探測器安裝在第二電控位移臺上，所述橫向光電探測器安裝在第三電控位移臺上。
[0016]在所述軸向光電探測器前方的光束聚焦點處設置針孔，所述針孔與軸向光電探測器固定。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點是:(I)探針制作方便且易實現微型化；(2)探測光的強度高，易于探測；(3)具備三維探測和解調的能力；(4)分辨力高；(5)裝置結構簡單。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結構示意圖
[0019]圖2為探針結構示意圖
[0020]圖3為橫向測量示意圖
[0021]圖4為軸向測量示意圖
[0022]圖5為設置光束反射層的探針結構示意圖
[0023]圖6為設置熒光染料層的探針結構示意圖
[0024]圖中:1.光纖探針，2.懸掛彈片，3.固定座，4.顯微物鏡，5.第一分光鏡，6.第二分光鏡，7.反射鏡，8.第一收集透鏡，9.橫向光電探測器，10.第二收集透鏡，11.針孔，12.軸向光電探測器，13.準直透鏡，14.激光器，15.第一電控位移臺，16.第二電控位移臺，17.第三電控位移臺，Ia.光纖，Ib.探針觸球，Ic.光纖光柵結構，Id.光束反射層，Ie.熒光染料層。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】進行詳細描述。
[0026]一種基于共軛焦點跟蹤探測技術的探針傳感裝置，包括激光器14，在所述激光器14的出射光路上依次配置準直透鏡13、反射鏡7、顯微物鏡4、光纖探針1，所述光纖探針I(yè)通過懸掛彈片2懸掛安裝在固定座3上，所述光纖探針I(yè)由內部刻有光纖光柵結構Ic的光纖Ia和探針觸球Ib配裝構成；在所述顯微物鏡4與反射鏡7之間配置第一分光鏡5，