光纖傳感器的基本原理(參考版)
2025-05-10 22:55本頁面
【正文】 設(shè)單軸晶體的主折射率 ne對應(yīng)于 MN方向上的振動光的折射率，主折射率 no對應(yīng)于垂直 MN方向上的振動光的折射率，這時光彈效應(yīng)與壓強 P的關(guān)系可表達為 式中 k是物質(zhì)常數(shù) ,(no ne)是雙折射率差，表征雙折射性的大小，此處也表征光彈效應(yīng)的強弱。物質(zhì)的等效光軸在應(yīng)力的方向，感生雙折射的大小正比于應(yīng)力。 光彈效應(yīng) 雙折射現(xiàn)象是由塞貝克和布儒斯特發(fā)現(xiàn)的。這樣，為了獲得大的法拉第效應(yīng)．可以將放在磁場中的法拉第材料做成平行六面體．使通光面對光線方向稍偏離垂直位置，并將兩面鍍高反射膜，只留入射和出射窗口。 NCMF? 法拉第旋轉(zhuǎn)是非互易的光學過程，即平面偏振光一次通過法拉第材料轉(zhuǎn)過角度 θ ，而沿相反方向返回時將再旋轉(zhuǎn) θ角。這是法拉第旋轉(zhuǎn)和旋光性旋轉(zhuǎn)間的一個最重要的區(qū)別。它們相對于入射光波有一個相移 0/2 ??? nd?表示一個與入射的平面偏振光 成 θ角的平面偏振光，也即出射光仍為平面偏振光，但偏振面旋轉(zhuǎn)了 θ角 、 法拉第效應(yīng)導致平面偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)。即可得到這種結(jié)果。（偏振光強度是它的兩個分量的強度之和，即 ）并把兩分量的共同因子提到矩陣外， 2221 aaI ??? ?? ?? ?? ?? ???????????????????????????????????iaaaaiaiaaaaiaEEEyxe x p1e x pe x p1e x p122221111212222111式中： aaa 1212 ??? 令???? 并棄去共同位相因子，歸一化形式的瓊斯矢量： 把偏振光用瓊斯矢量表示，特別方便于計算兩個或多個給定的偏振光疊加的結(jié)果。 ? 偏振光的矩陣表示 ? 沿 z方向傳播的任一種偏振光都可以表示為光矢量分別沿 x軸和 y軸方向振動的兩個線偏振光的疊加：即 這兩個線偏振光有確定的振幅比 和確定的位相差 ? ?? ? ? ?? ?tiaytiaxyExEE yx???? ???????????22022000e x pe x p12 aa12 ??? ??? 也就是說：任一種偏振光的光矢量都可以用沿 x軸和 y軸的兩個分量來表示： ? 用復(fù)振幅表示： ? 上述方程表示：任一偏振光可以用由它的光矢量的兩個分量構(gòu)成的一列矩陣表示，此列矩陣稱為瓊斯矢量，記為： ? ?? ?? ?? ?tiaEtiaEyx????????2211e x pe x p? ?? ?2211e x pe x p??iaEiaEyx??? ?? ????????????????? ???2211e x pe x p??iaiaEEEyx? 實際中，我們研究的往往是強度變化。一般約定，正的費爾德常數(shù)系指光的傳播方向平行于 所加 H場方向，法拉第效應(yīng)是 左旋的 ；反平行于 H場 方向時是 右旋的 。 l????對于固體： 定義 ?為旋光系數(shù)，它是入射光波長的函數(shù) lC ????對于液體： 式中 C為溶液的濃度。 B 旋光物質(zhì) M NFC是旋光物質(zhì)； F為濾色片； M為起偏器；旋光物體放在兩 個偏振片 M與 N之間， 把檢偏器 N 旋轉(zhuǎn)一定角度，可得到亮視野和暗視野。 ?左旋物質(zhì)： 迎著光的傳播方向觀看 ， 使振動面按逆時針方向轉(zhuǎn)動的物質(zhì) ， 如果糖等 。如石英、糖、酒石酸鉀鈉等。 旋光現(xiàn)象 A 旋光現(xiàn)象 偏振光通過某些透明物質(zhì)后，其振動面方將以光的傳播方向為軸線轉(zhuǎn)過一定的角度 ，這種現(xiàn)象稱為 旋光現(xiàn)象。 在大多數(shù)情況下 (k為正值 )，即介質(zhì)具有正單軸晶體的性質(zhì)。 “光開關(guān)” ,“光調(diào)制器”、“光斷續(xù)器”有極快的速度啟閉光路或調(diào)制光強，目前廣泛應(yīng)用于高速攝影、電影、電視和激光通訊等許多領(lǐng)域。 通過控制外加電壓，可調(diào)節(jié)輸出的光脈沖的長短和頻率，把電訊號轉(zhuǎn)變成光訊號。 ?2)( k l Ennl oe ??兩光通過厚度為 l 的液體時， 光程差為： 若去掉盒內(nèi)電場，則沒有光從
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