介紹光纖傳感器的特點和原理

　　光纖傳感器有極高的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕、集傳感與傳輸于一體、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點，光纖傳感器受到世界各國的廣泛重視。總體來說光纖傳感器具有許多優(yōu)點，概括如下：

 

　　(1)高靈敏度

 

　　(2)輕細柔韌便于安裝埋設

 

　　(3)電絕緣性及化學穩(wěn)定性。光纖本身是一種高絕緣、化學性能穩(wěn)定的物質(zhì)，適用于電力系統(tǒng)及化學系統(tǒng)中需要高壓隔離和易燃易爆等惡劣的環(huán)境中。

 

　　(4)良好的安全性。光纖傳感器是電無源的敏感元件，故應用于測量中時，不存在漏電及電擊等安全隱患。

 

　　(5)抗電磁干擾。一般情況下光波頻率比電磁輻射頻率高，因此光在光纖中傳播不會受到電磁噪聲的影響。

 

　　(6)可分布式測量。一根光纖可以實現(xiàn)長距離連續(xù)測控，能準確測出任一點上的應變、損傷、振動和溫度等信息，并由此形成具備很大范圍內(nèi)的監(jiān)測區(qū)域，提高對環(huán)境的檢測水平。

 

　　(7)使用壽命長。光纖的主要材料是石英玻璃，外裹高分子材料的包層，這使得它具有相對于金屬傳感器更大的耐久性。

 

　　(8)傳輸容量大。以光纖為母線，用傳輸大容量的光纖代替笨重的多芯水下電纜采集收納各感知點的信息，并且通過復用技術，來實現(xiàn)對分布式的光纖傳感器監(jiān)測。纖細的光纖具有這么多的優(yōu)點，使得它在建筑橋梁、醫(yī)療衛(wèi)生、煤炭化工、軍事制導、地質(zhì)探礦、電力工程、石油勘探、地震波檢測等領域有著廣闊的發(fā)展空間。

 

　　光纖傳感器的工作原理

 

　　光纖傳感器是用被測量的變化調(diào)制傳輸光光波的某一參數(shù)，使其隨之變化，然后對已調(diào)制的光信號進行檢測，從而得到被測物理量。在光纖傳感器中，由于光纖不僅可以作為光波的傳播媒質(zhì)，并且在光纖中傳播的光波因外界因素的變化而改變，同時也可將光纖作為傳感元件來探測如振幅、相位、偏振態(tài)、波長等物理量。

 

　　2.3光纖傳感器的分類：

 

　　光纖傳感器按其作用不同可分為兩種類型：一類是功能型（傳感型）傳感器；另一類是非功能型（傳光型）傳感器。光纖作為敏感元件，光纖內(nèi)傳輸?shù)墓獗槐粶y量進行調(diào)制，使傳輸光的特性發(fā)生變化，如強度、相位、頻率或偏振態(tài)等。通過信號解調(diào)，得出被測信號，這類傳感器稱為功能型傳感器。

 

　　光纖在不僅在其中扮演導光媒質(zhì)，并且扮演敏感元件。光在光纖內(nèi)受被測量調(diào)制。非功能型傳感器是用非光纖敏感元件來感知被測參量的變化，光纖僅作為信息的傳輸媒介。所以光纖在此類傳感器系統(tǒng)中僅起導光作用，這時由于光照在光纖型敏感元件上，使得它受到被測量調(diào)制。光纖傳感器按被調(diào)制的光波參數(shù)不同，分為相位調(diào)制光纖傳感器、強度調(diào)制光纖傳感器、波長（顏色）調(diào)制光纖傳感器、偏振調(diào)制光纖傳感器及頻率調(diào)制光纖傳感器等。光纖傳感器按被測對象的不同，分為光纖電流傳感器、光纖濃度傳感器、光纖位移傳感器、光纖溫度傳感器等。