光纖技術及應用ppt課件(已修改)
2025-11-10 17:36 本頁面
【正文】 第 6章 光纖傳感器基本原理 ?光纖傳感技術是伴隨著光通信技術的發(fā)展而逐步形成的。在光通信系統(tǒng)中，光纖被用作遠距離傳輸光波信號的媒質(zhì)。顯然，在這類應用中，光纖傳輸?shù)墓庑盘柺芡饨绺蓴_越小越好。但是，在實際的光傳輸過程中，光纖易受外界環(huán)境因素影響，如溫度、壓力、電磁場等外界條件的變化將引起光纖光波參數(shù)如光強、相位、頻率、偏振、波長等的變化。因此，人們發(fā)現(xiàn)如果能測出光波參數(shù)的變化，就可以知道導致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，于是產(chǎn)生了光纖傳感技術。 ?光纖傳感器與傳統(tǒng)的各類傳感器相比有一系列獨特的優(yōu)點，如靈敏度高，抗電磁干擾、耐腐蝕、電絕緣性好、防爆、光路有可撓曲性、便于與計算機聯(lián)接、結構簡單、體積小、重量輕、耗電少等。 ?光纖傳感器按傳感原理可分為功能型和非功能型。功能型光纖傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件，所以也稱傳感型光纖傳感器，或全光纖傳感器。非功能型光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化，光纖僅作為傳輸介質(zhì)，傳輸來自遠外或難以接近場所的光信號，所以也稱為傳光型傳感器，或混合型傳感器。 ?光纖傳感器按被調(diào)制的光波參數(shù)不同又可分為強度調(diào)制光纖傳感器 、 相位調(diào)制光纖傳感器 、頻率調(diào)制光纖傳感器 、 偏振調(diào)制光纖傳感器 和波長 (顏色 )調(diào)制光纖傳感器 。 ?在光纖中傳輸?shù)墓獠捎萌缦滦问降姆匠堂枋? ? E=E0cos(ωt+φ) ?式中， E0為光波的振幅， ω為頻率， φ為初相角。上式包含五個參數(shù)，即強度 E0頻率 ω、波長 ＝ 2πc/λ 、 相位 (ωt+φ)和偏振態(tài)，被測量在敏感頭內(nèi)與光發(fā)生相互作用，如果作用的結果是改變了光的強度，就叫強度調(diào)制光纖傳感器，其它依次類推。因此．就得到了五種調(diào)制類型的光纖傳感器。 ?光纖傳感器按被測對象的不同、又可分為光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖濃度傳感器、光纖電流傳感器、光纖流速傳感器等。 ?光纖傳感器可以探測的物理量很多，已實現(xiàn)的光纖傳感器物理量測量達 70余種。然而，無論是探測哪種物理量、其工作原理無非都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
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