資源描述：
《光纖傳感器應用與發(fā)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、-光纖傳感器的應用與發(fā)展摘要:本文主要闡述了傳光型光纖傳感器與傳感型光纖傳感器的基本原理,及光纖傳感器的結構、原理、分類、特點、現(xiàn)狀及發(fā)展趨，提出了光纖傳感技術存在的問題以及發(fā)展方向，并介紹了光纖傳感器的幾種應用。關鍵詞:光纖傳感技術調制發(fā)展趨勢應用舉例Abstract:Theprinciplesofsomekindsofopticalfibersensorsareintroduced，andtheopticalfibersensor'sstructure,theprinciple,theclassification,thecharacteristic,thepresentsituat
2、ionandthedevelopmenthasten.Theproblemsanddevelopingdirectionofopticalfibersensingtechnologyareproposed.Atthesametimeintroducedopticalfibersensor'sseveralkindofapplications.Keywords:fiberopticsensingtechnology；modulation；trendofdevelopment；applicationexample0引言近幾年,傳感器產(chǎn)量的年增長率均保持在10%以上,目前全球從事傳感器生產(chǎn)和
3、研制的單位達5000多家。傳感技術作為當今世界迅猛發(fā)展起來的技術之一,已經(jīng)成為一個國家科學技術水平發(fā)展的重要標志。光纖傳感技術的出現(xiàn)與光導纖維和光纖通信技術的發(fā)展是分不開的，是一種嶄新的傳感技術。光纖傳感器是以光纖為材料的傳感器。本文闡述了光纖傳感技術，及光纖傳感器的原理、特點、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并介紹了光纖傳感器的幾種應用。1光纖傳感器的基本原理.---光纖傳感器是利用光在光纖中傳播特性的變化來檢測、量度它所受到的環(huán)境變化。通過被測物理量的變化來調制波導中的光波，使光纖中的光波參量隨被測物理量的變化而改變，從而求得被測信號的大小。光纖傳感技術可分為傳光型和傳感型兩類。光纖傳感技術的核心
4、是光纖傳感器,相應的光纖傳感器也分為傳光型光纖傳感器和傳感型光纖傳感器。1.1 傳光型光纖傳感器工作原理傳光型光纖傳感器也稱非功能型光纖傳感器或強度調制型光纖傳感器,光纖主要起傳輸光波的作用,傳光型光纖傳感器主要由光源、光纖、光調制器、敏感元件、光電探測器、檢測電路等組成。傳光型光纖傳感器的基本原理是待測物理量引起光纖中的傳輸光光強I變化,通過光強I的檢測實現(xiàn)對待測物理量的測量。強度調制的特點是簡單、可靠、經(jīng)濟。強度調制的方式很多,主要有反射式強度調制(如圖1所示)和透射式強度調制(如圖2所示)圖1 反射式強度調制原理圖圖2 透射式強度調制原理圖1.2 傳感型光纖傳感器工作原理.---
5、傳感型光纖傳感器也稱功能型光纖傳感器,光纖既傳光又傳感,即還充當敏感元件。對于傳感型光纖傳感器而言,當光在光纖中傳播時,被測物理量或外界因素作用在光纖上,使得光纖中傳輸光的振幅、相位、波長、偏振態(tài)等發(fā)生改變,此過程為光調制,調制后的光經(jīng)光纖傳輸?shù)焦怆娞綔y器解調后轉換成電信號輸出。傳感型光纖傳感器的原理比傳光型光纖傳感器的復雜得多。傳感型光纖傳感器應用最多的是相位調制型光纖傳感器或者干涉型光纖傳感器,即外界因素使光纖中傳輸光的相位變化,進而改變出射光(干涉光)的強度變化來達到測量目的。常用的干涉型光纖傳感器有Michelson干涉式光纖傳感器、Mach-Zehnder干涉式光纖傳感器、F
6、abry-Perot(F-P)干涉式光纖傳感器、Sagnac干涉式光纖傳感器、Fizeau干涉式光纖傳感器等。干涉型光纖傳感器是高精度光纖傳感與測量技術的最佳選擇。2光纖傳感器分類根據(jù)調制區(qū)與光纖的關系，可將調制分為兩大類：一類為功能型調制，調制區(qū)位于光纖內，外界信號通過直接改變光纖的某些傳輸特征參量對光波實施調制。這類光纖傳感器稱為功能型或本征型光纖傳感器，也稱內調制型傳感器，光纖同具“傳”和“感”兩種功能。同光源耦合的發(fā)射光纖與同光探測器耦合的接收光纖為一根連續(xù)光纖，稱為傳感光纖，故功能型光纖傳感器亦稱為全光纖型或傳感型光纖傳感器。另一類為非功能型調制，調制區(qū)在光纖之外，外界信號通
7、過外加調制裝置對進入光纖中的光波實施調制，這類光纖傳感器稱為非功能型或非本征型光纖傳感器，發(fā)射光纖與接收光纖僅起傳輸光波的作用，稱為傳光光纖，不具有連續(xù)性，故非功能型光纖傳感器也稱為傳光型光纖傳感器或外調制型光纖傳感器。光纖傳感器按被調制的光波參數(shù)不同又可分為強度調制光纖傳感器、相位調制光纖傳感器、頻率調制光纖傳感器、偏振調制光纖傳感器和波長（顏色）調制光纖傳感器。光纖傳感器按被測對象，又可分為光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖濃度傳感器、光
