光纖傳感技術(shù)光學(xué)工程,李子忠-免費(fèi)閱讀
【正文】 ? 反射法：利用光纖在外部擾動(dòng)作用下產(chǎn)生的 Reyleigh 、 Raman、 Brillouin等效應(yīng)進(jìn)行測量的方法。由此可見，只要根據(jù)磁光效應(yīng)，利用光纖傳感器測量出導(dǎo)線外任一點(diǎn) r的磁場強(qiáng)度 H，即可得到導(dǎo)線中的電流 I。 薩格奈克干涉儀 ? 上圖為薩格奈克干涉儀的結(jié)構(gòu)。這兩塊平面鏡的反射率 (反射系數(shù) )通常是非常大的 ,一般大于或等于 95%。 ? 光纖測壓傳感器 ? 半導(dǎo)體吸收式光纖溫度傳感器 ? 原理：利用半導(dǎo)體材料的光吸收與溫 ? 度的關(guān)系，結(jié)構(gòu)示意圖如下。隨著光纖探頭離反射面距離的增加，接收到的光強(qiáng)逐漸增加，到達(dá)最大值點(diǎn)后又隨兩者的距離增加而減小。 ? 一根多模光纖從一對機(jī)械變形器中間通過，如上圖所示。 ? 3. 傳播損耗 ? 光從光纖一端射入，從光纖另一端射出，光強(qiáng)發(fā)生衰減，單位長度傳輸線的損耗即損耗系數(shù)定義為 : ? 式中 L－光線長度 ? Pi、 Po－分別為光纖輸入輸出功率 ? 光纖傳播損耗分類： ? 吸收損耗： 與組成光纖的材料的電子受激躍遷和分子共振有關(guān)。光纖 V值越大 ,則光纖所能擁有的 ,即允許傳輸?shù)哪Ｊ?(不同的離散波 )數(shù)越多。此時(shí)，出射光線 ? 沿界面?zhèn)鞑ト鐖D（ b）， ? 稱為臨界狀態(tài)。s law) ? 光由光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時(shí)發(fā)生折射，如圖 (a)，其折射角大于入射角，即 n1n2時(shí)， θ r＞ θ i。每一個(gè)允許傳播的波稱為模式。希望 V小 ,纖芯直徑 d=2a不能太大 ,一般為幾個(gè)微米 ,不能超過幾十微米。 ? 多模色散： 在多模光纖中，由于各個(gè)模式在同一角頻率下的傳播常數(shù)不同、群速度不同而產(chǎn)生的色散。光從光源耦合到光源光纖，通過光纖傳輸，射向反射片，再被反射到接收光纖，最后由光電轉(zhuǎn)換器接收，轉(zhuǎn)換器接受到的光源與反射體表面性質(zhì)、反射體到光纖探頭距離有關(guān)。在后坡區(qū) ,信號(hào)的減弱約與探頭和被測表面之間的距離平方成反比 ,可用于距離較遠(yuǎn)而靈敏度、線性度和精度要求不高的測量。 ? 優(yōu)點(diǎn)：只有少量的或者沒有光直接返回激光器 ,這就避免了反饋光使激光器不穩(wěn)定和產(chǎn)生噪聲。分束器使激光器輸出的一部分光向上反射到固定平面鏡。 ? 檢測原理： ? 法拉第效應(yīng) ? 普克爾效應(yīng) (電光效應(yīng) ) ?
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