光傳感光調(diào)制ppt課件-在線瀏覽
2025-06-29 06:28本頁面
【正文】 定反射鏡面無光吸收 ， 兩光纖的光功率耦合效率 ， 即為交疊面積與光維底面積之比 ， 的最大值發(fā)生在 處 。此傳感器的固有分辨率好于 。 遮光型光強外調(diào)制技術(shù) ?上面所言為反射式 ， 除此之外還有遮光式 ， 一種辦法是將發(fā)射光纖和接取光纖對準(zhǔn) ， 光強調(diào)制信號加在移動的遮光板上；另一種方法是直接移動接收光纖 。 遮光型光強外調(diào)制技術(shù) ? 用這種辦法可以測量位移、壓力、溫度等物理量，這些物理量的變化都可使光強減弱由于閘式要使兩光纖距離大一些，因此光損耗較大，但它可固定兩光纖，因而使用可靠。調(diào)制機(jī)理是： ? 光纖左端有兩個反射面，其中底面的為全反射面（鍍膜而成），兩反射面搭接，斜面反射面與折射率為 n3的介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)斜面反射鏡的角度使纖芯光經(jīng)反射后能垂直入射到全反射面上，則纖芯光入射到斜反射面時能夠部分地透射到的介質(zhì)中去，由費涅爾公式描述： 其中 為強度反射系數(shù) ， ， 為入射角 。 ? ?221222122)s i n(c o ss i nc o s?????????????????nnRR13nnn ? ?3n3n167。 ? 法拉弟發(fā)現(xiàn) ，許多物質(zhì)在磁場的作用下可使穿過它的平面偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)（ 在光的傳播方向上加上強磁場時 ） 一、法拉弟效應(yīng)（磁致旋光效應(yīng)） Ｈ d ? 振動面旋轉(zhuǎn)的角度 由經(jīng)驗公式給出： 式中 為靜磁通量， 為光所穿越的媒質(zhì)長度， 是比例因子，稱費爾德常數(shù)，一種特定媒質(zhì)的費爾德常數(shù)隨頻率和溫度而變。 如對于 1厘米長的 樣品， 高斯的磁場， ，此時 振動面將轉(zhuǎn)動 。112 ? 顯然，法拉弟效應(yīng)可用來設(shè)計光調(diào)制器，欲提高效率必須每單位長度的材料對光的吸收要盡量小，而偏振面旋轉(zhuǎn)的角度要盡量大，為此，人們研制了許多奇特的鐵磁材料，如 Ｌ eCraw 利用人工生長的釔鐵石榴石（ YIG）磁性晶體，它的費爾德數(shù)可以達(dá)到 (對 波長， 溫度范圍 )。 因為法拉弟旋轉(zhuǎn)依賴于磁化強度的軸向分量 ，所以線圈電源控制了 角 ， 檢偏器把這一偏振調(diào)制轉(zhuǎn)換為振幅調(diào)制 。 ? 應(yīng)當(dāng)指出的是 ， 應(yīng)將 法拉弟旋轉(zhuǎn)和旋光性旋轉(zhuǎn)加以區(qū)別 ， 所指旋光性旋轉(zhuǎn) ， 是指入射線偏振光的電場振動面在旋光材料中連接地旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象 。 ?2法拉弟旋轉(zhuǎn)和旋光性旋轉(zhuǎn)之區(qū)別 這樣 ， 為了獲得更大的法拉弟效應(yīng) ， 可以將放在磁場中的法拉弟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 ， 并將兩面鍍成反射膜 ， 只留入口和出口 ， 這樣 ， 若光束在其間反射 次后出射 ， 則有效旋光厚度為 ，則偏振面的旋轉(zhuǎn)角度將提高 倍 。 3 相 位 調(diào) 制 一 、 概 述 ? 利用光相位調(diào)制來測量某些物理量的開發(fā)應(yīng)用已有一百多年的歷史 ， 不過一般以空間作為干涉光路的干涉儀體積大 ， 環(huán)境條件要求嚴(yán)格 ， 調(diào)整也困難 ， 因此限制了在工業(yè)中的應(yīng)用 。 二是可以用加長光纖的方法使干涉光路對環(huán)境參數(shù)的響應(yīng)靈敏度增加 。 ?相位調(diào)制經(jīng)常與干涉測量機(jī)并用 ， 構(gòu)成相位調(diào)制的干涉型光纖傳感器 。 m1410 ?m? 概 述 二、 調(diào) 制 原 理 ? 光纖中傳導(dǎo)的光 ， 其相位變化取決于外界物理量產(chǎn)生的光纖波導(dǎo)的下面三個參數(shù)的變化 。 光纖中傳播光相位變化可以表示為 dnL ???? ??????? ― 軸向長度變化 產(chǎn)生的相位移 ― 折射率變化 產(chǎn)生的相位移 ― 光纖直徑變化 產(chǎn)生的相位移 L?? L?n??n?d?? d? 其中 此三個因素中 產(chǎn)生的相移表達(dá)式比
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