光纖式傳感器ppt課件(2)-文庫吧資料
2025-05-12 04:22本頁面
【正文】 物領(lǐng)域的應(yīng)用極為有利。 ? ⑷測量對象廣泛。 ? ⑶重量輕，體積小，可變形。 ? ⑵靈敏度高。 入 射 光 波 的 特 征 參 量 ：振 幅 、 相 位 、 偏 振 態(tài) 、 波 長 、 頻 率 等外 界 因 素 ：溫 度 、 壓 力 、 電場 、 位 移 等入 射 光 波 出 射 光 波光 纖 — — 光 波 傳 播 的 媒 質(zhì)JIANG HAN UNI 光纖傳感器的機(jī)構(gòu)原理 ? ⑴抗電磁干擾，電絕緣，耐腐蝕，本質(zhì)安全。在一定程度上，光纖連接器也影響了光傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項(xiàng)性能。 a. 固定連接：即光纖熔接，是采用光纖熔接機(jī)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是插入損耗小，穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是不靈活和不方便調(diào)試。由于透鏡耦合可以大大提高耦合效率，因此得到了廣泛的采用。影響耦合效率的主要因素是光源的發(fā)光面積與光纖纖芯總面積的匹配及光源發(fā)散角和光纖數(shù)值孔徑角的匹配。 包括：纖芯直徑 、 數(shù)值孔徑 、 截止波長 、偏振特性以及光源面積 、 發(fā)光分布 、 光譜特性 、 輸出功率等 。 （ 1） 多模色散：模式群速度不同 ， 到達(dá)端面時(shí)刻不同 （ 2） 波導(dǎo)色散：群速度對于光的頻率不是常數(shù) （ 3） 材料色散：光纖材料的折射率隨入射光頻率變化 （ 4） 偏振色散： 光纖軸的不對稱性 ， 兩正交模有不同的群延遲 JIANG HAN UNI 光纖的耦合與連接 ? 光纖的耦合主要包括光纖與光源 、 光纖與接收器 、 光纖與光纖之間直接或間接 （ 通過各種類型的連接器 ， 如透鏡 、 耦合器等 ） 的相互連接 。 ? 光波導(dǎo)彎曲損耗：光波導(dǎo)彎曲會引起傳輸模式的轉(zhuǎn)換 ， 激發(fā)高階模進(jìn)入包層產(chǎn)生損耗 OiPPlg10??oiL PPLL lg10?? ??JIANG HAN UNI 光纖的色散 ? 光纖的色散：光脈沖受到折射率分布 、 色散特性 、 模式分布以及光源的光譜寬度等因素決定的延遲畸變 ， 使該脈沖波形在通過光纖后發(fā)生展寬 。 JIANG HAN UNI 光纖的損耗 ： ? 吸收損耗：本征吸收損耗 、 雜質(zhì)離子吸收損耗 、 原子缺陷吸收損耗 。 JIANG HAN UNI 光纖基本特征 ：通信光纖 、 非通信光纖 （ 1） 通信光纖用于光通信系統(tǒng) ， 實(shí)際使用中大多使用光纜 （ 多根光纖組成的線纜 ） ， 是光通信的主要傳光介質(zhì) 。 光子晶體光纖以其獨(dú)特的光學(xué)特性和靈活的設(shè)計(jì)成為近年來的熱門研究課題 。 這類光纖的性能較差 ，輸出波形有較大的差異 ， 但由于纖芯截面積大 ， 故容易制造 ， 連接和耦合比較方便 。 這類光纖的傳輸性能好 ，信號畸變小 ， 信息容量大 ， 線性好 ， 靈敏度高 ， 但由于纖芯尺寸小 ， 制造 、 連接和耦合都比較困難 。 可分為單模光纖 、 多模光纖 。 ? 所以要適當(dāng)選擇數(shù)值孔徑的數(shù)值 ， 如石英光纖數(shù)值孔徑一般為~。s ins in39。傳感器原理及工程應(yīng)用 第 10章 光電式傳感器 JIANG HAN UNI 8 光纖傳感器 ? 敏感元件：光纖 ? 參數(shù)變化過程：非電量－ 光信號－ 光纖光調(diào)制－ 電信號 ? 工作原理：光強(qiáng)度調(diào)制
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