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光纖最早是應(yīng)用于光的傳輸，適合長(zhǎng)距離傳遞信息，是現(xiàn)代信息社會(huì)光纖通信的基石。光波在光纖中傳播的特征參量會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，由此光纖傳感器就能分析探測(cè)這些物理量、化學(xué)量和生物量的變化。 
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。其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送入調(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，使入射光的某些光學(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)。 光纖傳感器按結(jié)構(gòu)類型可分兩大類：一類是功能型（傳感型）傳感器；另一類是非功能性（傳光型）傳感器。 （1）功能型光纖傳感器 利用對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖(或特殊光纖)作為傳感元件，對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制，使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化，再通過(guò)被調(diào)制過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而得出被測(cè)信號(hào)。 光纖在其中不僅是導(dǎo)光媒質(zhì)，而且也是敏感元件，多采用多模光纖。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高。 缺點(diǎn)：須用特殊光纖，成本高。 典型應(yīng)用：光纖陀螺、光纖水聽(tīng)器等。 （2）非功能型傳感器 是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化，光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì)，常采用單模光纖。光纖在其中僅起導(dǎo)光作用，光照在光纖型敏感元件上被測(cè)量調(diào)制。 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需特殊光纖及其他特殊技術(shù)，比較容易實(shí)現(xiàn)，成本低。 缺點(diǎn)：靈敏度較低。 實(shí)用化的大都是非功能型的光纖傳感器。
最后給大家介紹工采網(wǎng)從國(guó)外進(jìn)口的三款功能各樣的光纖傳感器，首先是光纖溫度傳感器 - FOT-L-SD，這是一類非常適合在極端環(huán)境下測(cè)量溫度的光纖溫度傳感器，這種極端環(huán)境包括低溫、核環(huán)境、微波和高強(qiáng)度的RF等。FOT-L集所有您期望從理想傳感器器身獲取的優(yōu)良特性于一體。因此，即使在極端溫度和不利的環(huán)境下，這類傳感器依然能夠提供高精度和可靠的溫度測(cè)量。
再來(lái)是光纖壓力傳感器 - FOP-M，FOP-M是專門為宇航和國(guó)防的高溫領(lǐng)域而設(shè)計(jì)。FOP-M可以承受150℃ (302°F)的高溫。與大多數(shù)的傳統(tǒng)壓力傳感器設(shè)計(jì)不同，FOP-M采用獨(dú)特的硅晶體振動(dòng)膜的偏轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。FOP-M是苛刻環(huán)境壓力測(cè)量最好的選擇。傳感器完全不受電磁和射頻干擾，內(nèi)在可靠性適用于危險(xiǎn)和高溫環(huán)境。
最后是光纖折射率傳感器 - FRI，是一款獨(dú)特的傳感器設(shè)計(jì)基于沖液Fabry-Perot光學(xué)腔體的長(zhǎng)度變化，以精確測(cè)定流體的折射率。沖液Fabry-Perot光學(xué)腔體的長(zhǎng)度與流體樣品的折射率呈正比。因此，采用白光干涉技術(shù)測(cè)量Fabry-Perot腔體長(zhǎng)度，即可測(cè)定折射率。即使在惡劣的溫度、EMI、濕度環(huán)境和多變的簡(jiǎn)易標(biāo)定情況下，光纖信號(hào)調(diào)理器依然具備測(cè)量折射率的能力。FRI光纖折射率傳感器為業(yè)內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)用提供了更好更可靠的折射率測(cè)量，同時(shí)，該傳感器也具備惡劣條件下持續(xù)在線監(jiān)控流體折射率的新擴(kuò)展能力。 |
