光纖傳感器基本原理(1)(編輯修改稿)
2025-06-16 20:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2T時，輸出光纖與輸入光纖的像發(fā)出的光錐底端相交，其相交的截面積恒為 πr2，此光錐的底面積為 π(2dT)2，故在此范圍內(nèi)間隙的傳光系數(shù)為 (r/2dT)2； 當(dāng) a/2T≤d≤(a+2r)/2T時，耦合到輸出光纖的光通量由輸入光纖的像發(fā)出的光錐底面與輸出光纖相重疊部分的面積所決定，重疊部分如下圖所示。 輸出光纖端面受光錐照射的表面所占的百分比為 ?????? ????? )]1(s i n[a rc c os)1()1a rc c os (1rrr?????FdTrrPPi??? 20 )2()( ??被輸出光纖接收的入射光功率百分?jǐn)?shù)為 (耦合效率 ) 發(fā)送光纖與接收光纖對準(zhǔn)，光強(qiáng)調(diào)制信號加在移動的遮光板上，或直接移動接收光纖，使接收光纖只能收到發(fā)射光纖發(fā)出的部分光，從而實現(xiàn)光強(qiáng)調(diào)制。 利用光在微彎光纖中強(qiáng)度的衰減原理，將光纖夾在兩塊具周期性波紋的微彎板組成的變形器中構(gòu)成調(diào)制器。從波導(dǎo)理論的觀點來看，當(dāng)光纖發(fā)生彎曲時，傳輸光會有一部分泄漏到包層中去，這種泄漏是光纖內(nèi)發(fā)生模式耦合的結(jié)果，這些耦合模變?yōu)檩椛淠?，造成傳播光能量的損耗。 若采取適當(dāng)?shù)姆绞教綔y光強(qiáng)的變化，則可知道位移變化量，據(jù)此可以制作出溫度、壓力、振動、位移、應(yīng)變等光纖傳感器。 (1)利用光纖折射率的變化引起傳輸波損耗變化的光強(qiáng)調(diào)制 。 (2)利用折射率的變化引起漸逝波耦合度變化的光強(qiáng)調(diào)制 。 (3)利用折射率的變化引起光纖光強(qiáng)反射系數(shù)改變的透射光強(qiáng)制。 一般光纖的纖芯和包層的折射率溫度系數(shù)不同。在溫度恒定時，包層折射率 n2與纖芯折射率 n1之間的差值是恒定的。當(dāng)溫度變化時， n2 、 n1之間的差發(fā)生變化，從而改變傳輸損耗。因此，以某一溫度時接收到的光強(qiáng)為基準(zhǔn) ,
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