光纖傳感器的研究方向主要有哪些方面
2022-07-27標簽：光纖傳感器
近期的光纖傳感技術研究和產業化特點是以成熟的光纖通信技術向光纖傳感技術轉化為重點，目前對光纖傳感器的研究方向主要有以下幾個方面：
1、對傳感器本身及進行橫向應變感測和高靈敏度、高分辨率、且能同時感測應變和溫度變化的傳感器研究；
2、對光柵反射信號或透射信號分析和測試系統的研究，目標是開發低成本、小型化、可靠且靈敏的探測技術；
3、對光纖傳感器的實際應用研究，包括封裝技術、溫度補償技術、傳感器網絡技術。
4，開展各應用領域的專業化成套傳感技術的研發，如航空航天、航海、土木工程、醫學和生物、電力工業、核工業及化學和環境等。
目前限制光纖傳感器應用的最主要障礙是傳感信號的解調，正在研究的解調方法很多，但能夠實際應用的解調產品并不多，且價格較高。光纖傳感器的信號解調，即波長微小移位的檢測問題，是光纖傳感器能否實用化的關鍵。
光纖傳感器傳感原理
溫度、應變和應力的變化會引起光纖傳感器的柵距和折射率的變化，從而使光纖傳感器的反射和透射譜發生變化。通過檢測光纖傳感器反射譜或透射譜的變化，就可以獲得相應的溫度、應變和壓力信息，這就是用光纖傳感器測量溫度、應變和壓力的基本原理。
由耦合模理論可知，均勻的、非閃耀光纖光柵可將其傳輸的一個導模耦合到另一個沿相反方向傳輸的導模而形成窄帶反射，峰值反射波長為（Bragg波長）：式中為導模的有效折射率，為光柵周期。
光纖傳感器的波長是隨和而變化的，因此波長對于外界力、熱負荷等極為敏感。應變和壓力影響波長是由于光柵周期的伸縮以及彈光效應引起的，而溫度影響波長是由于熱膨脹效應和熱光效應引起的。當外界的溫度、應力和壓力等參量發生變化時，波長的變化可表示為。
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