光電檢測(cè)技術(shù)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 04:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等 外界物理因素：溫度、壓力、 電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電流 光纖 光纖測(cè)量技術(shù) 光纖傳感器 光纖傳感器的調(diào)制器原理 光纖傳感器原理的核心是如何利用光纖的各種效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界被測(cè)參數(shù)的“傳”和“感”的功能。 光纖傳感器的核心就是光被外界輸入?yún)?shù)的調(diào)制。研究光纖傳感器的調(diào)制器，就是研究光在調(diào)制區(qū)與外界被測(cè)參數(shù)的相互作用。外界信號(hào)可能引起光的某些特性 (如強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等 )變化，從而構(gòu)成強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位和偏振態(tài)等調(diào)制。 下面將分別介紹幾種常用的調(diào)制原理。 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 利用外界因素引起的光纖中光強(qiáng)的變化來(lái)探測(cè)物理量的光纖傳感器。 可以利用各種對(duì)光強(qiáng)的調(diào)制方式，如光纖位移、光柵、反射式、微彎、模斑、斑圖、輻射等來(lái)調(diào)制入射光，從而形成相應(yīng)的調(diào)制器。 其特點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單可靠、價(jià)格低廉?？刹捎枚嗄９饫w，光纖的連接器和耦合器均已商品化。 采用 LED和白熾燈等非相干光源，探測(cè)器一般用光電二極管、三極管和光電池等。 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 s o u r c ed e t e c t o rf i b e rSH 利用外界因素引起的光纖中光強(qiáng)的變化來(lái)探測(cè)物理量的光纖傳感器。 改變光纖中光強(qiáng)的辦法：改變光纖的微彎狀態(tài)、改變光纖的耦合條件、 改變光纖對(duì)光波的吸收條件、改變光纖中折射率分布。 變型器 光纖微彎傳感器 變形器一般采用有機(jī)合成材料（如尼龍、有機(jī)玻璃等）制成。 一根光纖從一對(duì)變形器之間通過(guò)，當(dāng)變形器的活動(dòng)部分受到外力的作用時(shí)，光纖將發(fā)生周期性微彎曲，引起傳播光的散射損耗 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 透射型光強(qiáng)調(diào)制 （ a）徑（橫）向位移；（ b）軸向位移；（ c）遮擋光閘位移；（ d）響應(yīng)曲線 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 受抑全反射光強(qiáng)調(diào)制 （ a）結(jié)構(gòu)；（ b）光纖空隙（ ?m） 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 反射機(jī)制光強(qiáng)調(diào)制原理 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 微彎光強(qiáng)調(diào)制機(jī)制 強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 光彈效應(yīng) 在垂直于光波傳播方向上施加應(yīng)力，被施加應(yīng)力的材料將會(huì)使光產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，其折射率的變化與應(yīng)力材關(guān)，這種現(xiàn)象稱為光彈效應(yīng)。由光彈效應(yīng)產(chǎn)生的偏振光的相位變化為： 式中： K — 物質(zhì)光彈性常數(shù)； P — 施加在物體上的壓強(qiáng)； L — 光波通過(guò)材料的長(zhǎng)度。 此時(shí)出射光強(qiáng)為： 利用物質(zhì)的光彈效應(yīng)可以構(gòu)成壓力、振動(dòng)、位移等光纖傳感器。 相位調(diào)制型光纖傳感器 s e n s i n g h e a dc o u p l e rf i b e rs o u r c ed e t e c t o rL 利用外界因素引起的光纖中光波相位變化來(lái)探測(cè)各種物理量的傳感器。 主要特點(diǎn)： （ 1）、靈敏度高； （ 2）、靈活多樣； （ 3）、對(duì)象廣泛；
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