光纖式傳感器ppt課件(2)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 外層 ， 石英玻璃制成 保護(hù)套：多為尼龍材料 ， 以增加機(jī)械強(qiáng)度 纖芯 n1包層 n2保 護(hù) 層JIANG HAN UNI 光纖傳感器的技術(shù)基礎(chǔ) 2. 光纖傳光原理 ? 斯涅耳 （ Snell） 光的折射定律： ? 若要在纖芯和包層的界面上發(fā)生全反射 ， 即 φ ′ ≥ φ c=90176。 ? 一般纖芯直徑為 2~12μm ， 只能傳輸一種模式稱為單模光纖 。 （ 2） 非通信光纖是用于通信以外的光纖 ， 是以纖維光學(xué)為基礎(chǔ) ， 為滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 、 國(guó)防科技 、 科學(xué)研究 、 交通運(yùn)輸 、 醫(yī)療 、 環(huán)境保護(hù)等行業(yè)對(duì)傳光 、 傳像 、 傳感的要求 ， 結(jié)合材料科學(xué)和現(xiàn)代制造技術(shù)而逐漸發(fā)展起來(lái)的一種光纖 ， 它作用距離較短 ， 使用長(zhǎng)度長(zhǎng)者不足千米 ， 短者僅有數(shù)厘米 ， 甚至數(shù)毫米 。 a. 直接耦合：把端面已處理的光纖直接對(duì)向激光器的發(fā)光面。 JIANG HAN UNI 光纖傳感器的機(jī)構(gòu)原理與分類 光纖傳感器的機(jī)構(gòu)原理 光纖傳感器的分類 JIANG HAN UNI 光纖傳感器的機(jī)構(gòu)原理 光波在光纖中傳播時(shí) ， 表征光波的特征參量 （ 振幅 、 相位 、 偏振態(tài) 、波長(zhǎng)等 ） 因外界因素 （ 溫度 、 壓力 、 磁場(chǎng) 、 電場(chǎng) 、 位移 、 轉(zhuǎn)動(dòng)等 ）作用而間接或直接地發(fā)生變化 ， 據(jù)此測(cè)量引起變化的物理量 ?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度、壓力、位移、速度、加速度、液面、流量、振動(dòng)、水聲、電流、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電壓、雜質(zhì)含量、液體濃度、核輻射等各種物理量、化學(xué)量。 a、 光纖微彎傳感器 b、 光纖受抑全內(nèi)反射傳感器 出 射 光 波入 射 光 波上 齒 形 板下 齒 形 板敏 感 光 纖θ位 移 x輸 出 光輸 入 光固 定 光 纖可 動(dòng) 光 纖JIANG HAN UNI c、 光纖輻射傳感器 d、 折射率強(qiáng)度調(diào)制 激 光 器 探 測(cè) 器信 號(hào) 處 理輻 射JIANG HAN UNI ? 相位調(diào)制：利用外界因素改變光纖中光波的相位 ， 通過(guò)檢測(cè)相位變化來(lái)測(cè)量物理量 。 ? 改變光波的偏振態(tài)的方法常見的有： （ 1） 利用光在處于磁場(chǎng)中的媒質(zhì)內(nèi)傳播的法拉第效應(yīng)； （ 2） 利用光在電場(chǎng)中的壓電晶體內(nèi)傳播的電光效應(yīng)； （ 3） 利用物質(zhì)的光彈效應(yīng)； （ 4） 利用光纖的雙折射特性等 。 則從運(yùn)功物體反射的光頻率 fs 為： fcvcvffs ?????? ???? 11JIANG HAN UNI ? 光纖只是傳光元件 ， 不是敏感元件 ， 是一種廣義的光纖傳感器 。 光源輸 入 光 纖 輸 出 光 纖不 銹 鋼 套半 導(dǎo) 體 光 吸 收 器探 測(cè) 器JIANG HAN UNI 光纖傳感器的應(yīng)用 （ 3） 光纖旋渦流量傳感器 光纖旋渦流量傳感器是將一根多模光纖垂直地裝入管道 ， 當(dāng)液體或氣體流經(jīng)與其垂直的光纖時(shí) ， 光纖受到 流體渦流 的作用而 振動(dòng) ， 振動(dòng)的 頻率 與 流
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