關于光纖傳感器的不同種類的劃分以及各自特點解析

在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的光纖傳感器，那么接下來讓小編帶領大家一起學習光纖傳感器。

光纖傳感器的分類

1、位調制型光纖傳感器

其基本原理是：在被測能量場的作用下，光纖中光波的相位發(fā)生變化，然后利用干涉技術將相位變化轉化為光強變化，從而檢測出物理量被測量。相位調制光纖傳感器的優(yōu)點是靈敏度極高、動態(tài)測量范圍大、響應速度快。缺點是對光源的要求比較高，對檢測系統(tǒng)的精度要求比較高，所以成本也比較高。

2、度調制型光纖傳感器

其基本原理是被測物理量引起光纖中傳輸光強的變化，通過檢測光強的變化來實現(xiàn)被測測量。由恒定光源發(fā)出的一定強度的激光注入傳感頭。在傳感頭中，光強在被測信號的作用下發(fā)生變化，即受到外場的調制，使得輸出光強的包絡與被測信號的形狀相同，而光電探測器測量的輸出電流也以同樣的方式調制。信號處理電路再次檢測調制信號以獲得測量信號。這種傳感器的優(yōu)點是結構簡單、成本低、易于實現(xiàn)。因此，它的開發(fā)和應用較早?，F(xiàn)已成功應用于位移、壓力、表面粗糙度、加速度、間隙、力、液位、振動、輻射等測量。強度調制的方式很多，大致可分為反射式強度調制、透射式強度調制、光模強度調制、折射率和吸收系數(shù)強度調制等。一般將反射型強度調制、透射型強度調制、折射率強度調制稱為外調制型，光模式稱為內調制型。但由于原理的限制，容易受到光源波動和連接器損耗變化的影響，所以這種傳感器只能用于干擾源較小的場合。

3、振態(tài)調制型光纖傳感器

其基本原理是利用光偏振態(tài)的變化來傳遞被測物體的信息。光波是橫波，其光矢量與傳播方向垂直。如果光波的光矢量方向始終相同，但其大小隨相位而變化，則這種光稱為線偏振光。光矢量與光的傳播方向所形成的平面就是線偏振光的振動平面。如果光矢量的大小保持不變，其方向繞傳播方向勻速旋轉，則光矢量末端的軌跡是一個圓，這種光稱為圓偏振光。如果光矢量的大小和方向有規(guī)律地變化，并且光矢量的末端沿橢圓旋轉，這種光稱為橢圓偏振光。利用光波的偏振特性，可以制造偏振調制光纖傳感器。在許多光纖系統(tǒng)中，尤其是那些包含單模光纖的系統(tǒng)中，偏振起著重要的作用。許多物理效應會影響或改變光的偏振態(tài)，有些效應會導致雙折射。

4、長調制型光纖傳感器

傳統(tǒng)的波長調制光纖傳感器是利用傳感探頭的光譜特性隨外界物理量的變化而實現(xiàn)的。這種傳感器大多是非功能性傳感器。在波長調制光纖探頭中，光纖只是簡單地作為光導，即入射光被送到測量區(qū)域，返回的調制光被送到分析儀。光纖波長檢測技術的關鍵是光源和光譜分析儀的良好性能，這對傳感系統(tǒng)的穩(wěn)定性和分辨率具有決定性影響。光纖波長調制技術主要應用于醫(yī)學和化學領域。

5、率調制型光纖傳感器

其基本原理是利用運動物體反射或散射光的多普勒頻移效應來檢測其運動速度，即光頻與受光器與光源之間的運動狀態(tài)有關。當它們相對靜止時，它們接收光的振蕩頻率;當它們之間存在相對運動時，接收光的頻率與其振蕩頻率發(fā)生偏移，頻率偏移的大小與相對運動速度的大小和方向有關。因此，這類傳感器多用于測量物體的速度。還有其他頻率調制方法。例如，某些材料的吸收和熒光隨外參數(shù)發(fā)生頻率變化，量子相互作用引起的布里淵和拉曼散射也是一種頻率調制現(xiàn)象。它的主要應用是測量流體流量。其他包括氣體傳感器，當物質受到強光照射時使用拉曼散射來測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染;使用光致發(fā)光的溫度傳感器。

相信通過閱讀上面的內容，大家對光纖傳感器有了初步的了解，同時也希望大家在學習過程中，做好總結，這樣才能不斷提升自己的設計水平。