光纖傳感器的原理

德國IFM傳感器光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器、光探測(cè)器以及解調(diào)制器組成。基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送人調(diào)制區(qū),光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)相互作用,使的光學(xué)性質(zhì)(如強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏正態(tài)等發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號(hào)光,再經(jīng)出射光纖送入光探測(cè)器、解調(diào)器而獲得被測(cè)參數(shù)。
光纖傳感器按傳感原理可分為兩類:一類是傳光型(非功能型)傳感器,另一類是傳感型(功能型)傳感器。在傳光型光纖傳感器中,光纖僅作為光的傳輸媒質(zhì),對(duì)被測(cè)信號(hào)的感覺是靠其它敏感元件來完成的，這種傳感器中出射光纖和入射光纖是不連續(xù)的,兩者之間的調(diào)制器是光譜變化的敏感元件或其它性質(zhì)的敏感元件。
在傳感型光纖傳感器中光纖兼有對(duì)被測(cè)信號(hào)的敏感及光信號(hào)的傳輸作用,將信號(hào)的“感”和“傳”合而為一,因此這類傳感器中光纖是連續(xù)的。由于這兩種傳感器中光纖所起的作用不同,對(duì)光纖的要求也不同。

在傳光型傳感器中光纖只起傳光作用，采用通信光纖甚至普通的多模光纖就能滿足要求，而敏感元件可以很靈活地選用的材料來實(shí)現(xiàn)，因此這類傳感器的靈敏度可以做得很高,但需要較多的光耦合器件,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
傳感型光纖傳感器的結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,可少用一些耦合器件,但對(duì)光纖的要求較高,往往需采用對(duì)被測(cè)信號(hào)敏感、傳輸特性又好的特殊光纖。目前為止,實(shí)際中大多數(shù)采用前者,但隨著光纖制造工藝的改進(jìn),傳感型光纖傳感器也必將得到廣泛的應(yīng)用。
按光在光纖中被調(diào)制的原理不同,光纖傳感器可分為:強(qiáng)度調(diào)制型、相位調(diào)制型、偏振態(tài)調(diào)制型、頻率調(diào)制型、波長(zhǎng)調(diào)制型等。迄令為止,光纖傳感器能夠測(cè)定的物理量已達(dá)七十多種。

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