CN100386598C - 应力长周期光纤光栅可读施力构件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可读施力装置，特别是涉及应用于光纤通信中的传输型滤波器、光纤光栅传感器、模式转换器等的可以精确测量应力大小的构件。本发明的目的：实现在应力长周期光纤光栅等制备和调节中加力的稳定性，均匀性和可读性，进而调节应力长周期光纤光栅的光谱特性。本构件由读数装置、弹簧装置等部分组成。本发明的技术方案：这种可读施力构件，它包括读数装置、弹簧装置、导向装置、支架；它的外形是长方箱体，通过弹簧装置和导向板对光栅模板加力，从而使光纤的折射率在轴向上产生周期性改变，形成光纤光栅。本发明的有益效果：该构件加力稳定，均匀，并且可读。光纤光栅传输光谱的谐振峰强度可以通过外力的大小来调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种可读施力装置，特别是涉及应用于光纤通信中的传输型滤波器、光纤光栅传感器、模式转换器等的可以精确测量应力的大小，实现力的均匀性的光纤光栅可读施力构件。
背景技术
应力长周期光纤光栅是由外力作用在光纤上使纤芯折射率轴向上产生周期性变化而制得的，并且可以通过调整应力来调节光栅谐振强度。现有的施力装置，或者难以精确测量应力的大小，或者难以实现力的均匀性，或者结构过于复杂，加力的稳定性也较差。
发明内容
本发明的目的：实现在应力长周期光纤光栅等制备和调节中加力的稳定性，均匀性和可读性，进而调节应力长周期光纤光栅的光谱特性。
本构件由读数装置、弹簧装置、导向装置和支架四部分组成。通过弹簧装置和导向板对光栅模板加力，从而使光纤的折射率在轴向上产生周期性改变，形成光纤光栅。由读数装置可以得到所加力的大小。
本发明具体的技术方案：这种应力长周期光纤光栅新型可读施力构件，它包括读数装置、弹簧装置、导同装置、支架；读数装置由滚珠、接触杆、杆尺和套筒组成；弹簧装置由两个滑动配合的活塞套和弹簧组成；导向装置，由定位套筒、导向板、导向滑杆组成；支架由横梁、支撑壁、底座、胶皮垫组成；
其特点在于：它的外形是长方箱体，上面竖立读数装置1，它的接触杆7可自由伸缩，接触杆顶端为滚珠6，后面是杆尺8，接触杆下端从支架4的横梁14的中心插入箱体，通常加力情况下与导向装置3的导向板13接触；导向装置包括两个导向板13、三个导向滑杆15，三个导向滑杆固定在支架上，每个导向板上有三个定位套筒12，导向滑杆15分别从定位套筒12中穿入，导向板与导向滑杆之间为滑配合；在两块导向板之间设置弹簧装置2，其间是活塞套10，活塞套中间是弹簧11，底部的导向板的下面是受力物体5，即应力长周期光纤光栅模板，受力物体下而是支架的底座，也就是施力构件的载物台，底座配有四个胶皮垫18；支架的两个支撑壁16上有方孔19。
本发明具体的有益效果：该构件加力稳定，均匀，并且可读。用作应力长周期光纤光栅等施力机构时，光纤光栅传输光谱的谐振峰强度可以通过外力的大小来调节。
附图说明
图1：本发明施力构件结构示意图
图2：本发明施力构件的读数装置示意图
图3：本发明施力构件的弹簧装置示意图
图4：本发明施力构件的导向装置示意图
图5：本发明施力构件的支架示意图
图6：新型双层模板性能测试示意图。
图中：
1.读数装置 2.弹簧装置 3.导向装置 4.支架 5.受力物体 6.滚珠 7.接触杆 8.杆尺 9.套筒 10.活塞套 11.弹簧 12.定位套筒 13.导向板 14.横梁 15.导向滑杆16.支撑壁 17.底座 18.胶皮垫 19.方孔 20.宽带光源 21.单模光纤 22.光谱分析仪 23.新型双层模板
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步作具体说明：
这种应力长周期光纤光栅新型可读施力构件，它包括读数装置、弹簧装置、导向装置、支架；读数装置由滚珠、接触杆、杆尺和套筒组成；弹簧装置由两个滑动配合的活塞套和弹簧组成；导向装置，由定位套筒、导向板组成；支架由横梁、导向滑杆、支撑壁、底座、胶皮垫组成；
其特点在于：它的外形是长方箱体，上面竖立读数装置1，它的接触杆7可自由伸缩，接触杆顶端为滚珠6，后面是杆尺8，接触杆下端从支架4的横梁14的中心插入箱体，通常加力情况下与导向装置3的导向板13接触，导向装置中的三个导向滑杆15与支架是固定在一起的，该部分由两个导向板和三个定位套筒12及与支架固定在一起的三个导向滑杆构成，导向板与导向滑杆之间为滑配合，每个导向板上有三个定位套筒9，支架的3个导向滑杆15从中穿入，在两块导向板之间设置弹簧装置2，其间是活塞套10，活塞套中间是弹簧11；下面一块导向板的下面是受力物体5，上面的导向板也可作为操作平台，上放受力物体，即接触杆直接接触作用受力物体，受力物体下面是支架的底座17，也就是施力构件箱体的底座，底座配有胶皮垫18；支架的两个支撑壁16上有方孔19；底座下面有4个胶皮垫。
所说的可读施力构件的测量方法，其特点在于：旋动读数装置的套筒，接触杆伸缩，通过导向板作用在弹簧装置上引起弹簧伸缩，金属杆的伸缩量等于弹簧的形变量Δh，根据虎克定律，力F的大小：F＝k·Δh(k为弹簧的倔强系数)，从而完成对受力物体的加力操作和测量。
旋转读数装置的套筒部分，接触杆可自由伸缩。接触杆顶端为滚珠，通常加力情况下和导向板接触。
弹簧装置由读数装置读出的弹簧形变量Δh，根据虎克定律，力F的大小：F＝k·Δh，其中，k为弹簧的倔强系数。因此，可以实现力的可读性。
导向装置，每个导向板上有三个定位套筒。该装置保证在加力的过程中力的稳定性和均匀性。
加力过程中(图1)，旋动读数装置的套筒，金属杆伸缩，通过导向板上作用在弹簧装置上引起弹簧伸缩(金属杆的伸长量等于弹簧的形变量Δh)，从而完成加力操作。
实施例
从施力构件方孔19引出的单模光纤21一端连接宽带光源20，另一端连接光谱分析仪22，施力构件下方的导向板和底座之间放置新型双层模板23，单模光纤从模板间穿过，作为受力物体。
Claims (2)
1.一种应力长周期光纤光栅新型可读施力构件，它包括读数装置、弹簧装置、导向装置、支架；读数装置由滚珠、接触杆、杆尺和套筒组成；弹簧装置由两个滑动配合的活塞套和弹簧组成；导向装置，由定位套筒、导向板、导向滑杆组成；支架由横梁、支撑壁、底座、胶皮垫组成；
其特征在于：它的外形是长方箱体，上面竖立读数装置(1)，它的接触杆(7)可自由伸缩，接触杆顶端为滚珠(6)，后面是杆尺(8)，接触杆下端从支架(4)的横梁(14)的中心插入箱体，通常加力情况下与导向装置(3)的导向板(13)接触；导向装置包括两个导向板(13)、三个导向滑杆(15)，三个导向滑杆固定在支架上，每个导向板上有三个定位套筒(12)，导向滑杆(15)分别从定位套筒(12)中穿入，导向板与导向滑杆之间为滑配合；在两块导向板之间设置弹簧装置(2)，其间是活塞套(10)，活塞套中间是弹簧(11)，底部的导向板的下面是受力物体(5)，即应力长周期光纤光栅模板，受力物体下面是支架的底座，也就是施力构件的载物台，底座配有四个胶皮垫(18)；支架的两个支撑壁(16)上有方孔(19)；上部的导向板也可作为载物台，上放光纤光栅模板，此时，接触杆直接接触作用光栅模板，实现力的作用点的调节。
2.根据权利要求1所说的可读施力构件的测量方法，其特征在于：旋动读数装置的套筒，接触杆伸缩，通过导向板作用在弹簧装置上引起弹簧伸缩，接触杆的伸缩量等于弹簧的形变量Δh，根据虎克定律，力F的大小：F＝kΔh其中，k为弹簧的倔强系数，从而完成对受力物体的加力操作和测量。
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