光纖傳感技術(shù)中的光纖是一條很薄的玻璃線,通過這條玻璃線光波能夠快速傳播。
光纖由三個(gè)主要部分組成:光纖、包層和保護(hù)層,其中包層將來(lái)自纖芯的雜散光反射回芯中,以確保芯中光的最低傳輸損耗。該功能通過芯的折射率高于包層的折射率的事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn),使得當(dāng)光波從芯傳播到包層時(shí)發(fā)生全內(nèi)反射。最外面的保護(hù)層是起到保護(hù)的作用,以防止由外部環(huán)境或外力引起的光纖損壞,并且可以根據(jù)所需的強(qiáng)度嘗試多層保護(hù)。
如果光纖中的光調(diào)制原理不同,光纖傳感器可分為:強(qiáng)度調(diào)制器、相位調(diào)制器、偏振模式調(diào)制器、頻率調(diào)制器、波長(zhǎng)調(diào)制器,而我們常說(shuō)的光纖傳感器就是通過利用光導(dǎo)纖維的光傳輸特性將測(cè)量的光轉(zhuǎn)換成光特性的變化的傳感器。光纖傳感器主要由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器和解調(diào)器組成。
光纖傳感器的基本原理是光源的光通過入射光纖送入調(diào)制區(qū)域,光線與調(diào)制區(qū)域內(nèi)和外部的測(cè)量參數(shù)相互作用,使光的光學(xué)特性變?yōu)檎{(diào)制信號(hào)燈,再將初設(shè)光線送入光探測(cè)器,從而獲得測(cè)量參數(shù)。
光纖傳感器根據(jù)所測(cè)試的外部環(huán)境參數(shù)的變化改變其傳播的光波的一個(gè)或多個(gè)屬性,例如強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)和頻率。按此光纖傳感器可分為非固定性光纖傳感器和固定性光纖傳感器。非固定(混合)型光纖傳感器僅使用光纖作為光波在設(shè)備和傳感元件之間的傳輸介質(zhì),而固定光纖傳感器使用光纖本身作為傳感元件。
根據(jù)傳感原理,光纖傳感器可分為傳光型傳感器和傳感型傳感器。在傳光型光纖傳感器中,光纖僅用作光的傳輸介質(zhì),并依賴于其他敏感元件來(lái)完成待測(cè)信號(hào)的感覺,該傳感器的輸出光纖和入射光纖沒有連接,二者之間的調(diào)制器是光譜變化的敏感元件或其他性質(zhì)的敏感元件。
而在傳感型光纖傳感器中,光纖對(duì)待測(cè)信號(hào)和光信號(hào)的傳輸都具有靈敏度,并且信號(hào)的“傳感”和“傳輸”被組合,因此這類傳感器中的光纖是連續(xù)的。
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