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發布時間：2021-08-12 14:49
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光纖傳感器結構原理及分類
光纖傳感器
光纖傳感器結構原理以電為基礎的傳統傳感器是一種把測量的狀態轉變為可測的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統以及信息傳輸均用金屬導線連接，見圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。由光發送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光、信號處理系統以及光纖構成。
由光發送器發出的光經源光纖引導至敏感元件。這時，光的某一性質受到被測量的調制，已調光經接收光纖耦合到光，使光信號變為電信號，后經信號處理得到所期待的被測量。
全球光纖傳感器的發展現狀
光纖傳感器的發展現狀
全球光纖傳感技術發展始于1977年，近年來，在機械、電子儀器儀表、航天航空、石油、化工、食品安全等領域的生產過程自動控制、在線檢測、故障診斷等方面，得到了發展和推廣。美國光纖傳感器研究起步早，光纖傳感技術在為先進，代表著的光纖傳感器區域市場。從2012年到2017年間，全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%。美國占據全球光纖傳感器的絕大部分市場份額。同時，預計2015-2020年，亞太地區將以12.7%的年均復合增長率成為增速快的市場。近年來，中國成為亞太地區的光纖傳感產品應用市場。2011年交通及石化行業的光纖火災報警產品市場規模在2億元水平，電力設備光纖傳感溫度檢測及應用規模達到2億元水平，光纖傳感環境監測、光纖陀螺產品市場達到2億元水平，光纖周界市場在0.5億元水平。
光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調制器、光探測器以及解調制器組成。基本原理是將光源的光經入射光纖送人調制區,光在調制區內與外界被測參數相互作用,使的光學性質(如強度、波長、頻率、相位、偏正態等發生變化而成為被調制的信號光,再經出射光纖送入光探測器、解調器而獲得被測參數。
傳感型光纖傳感器的結構相對來說比較簡單,可少用一些耦合器件,但對光纖的要求較高,往往需采用對被測信號敏感、傳輸特性又好的特殊光纖。目前為止,實際中大多數采用前者,但隨著光纖制造工藝的改進,傳感型光纖傳感器也必將得到廣泛的應用。
光纖傳感器具有獨特的優點：靈敏度高由于光是一種波長極短的電磁波,通過光的相位便得到其光學長度。以光纖干涉儀為例,由于所使用的光纖直徑很小,受到微小的機械外力的作用或溫度變化時其光學長度要發生變化,從而引起較大的相位變化
