传感技术是当今世界发展较为*的**之一。新型传感器不仅追求高精度、大量程、高可靠、低功耗和微型化,并且向着集成化、多功能、智能化和网络化的方向发展,以满足工业、农业、*和科研等各个领域的需求。光纤传感技术是20世纪70年代随着光纤技术和光通信技术的发展而*发展起来的。它代表了新一代传感技术的发展趋势。光纤传感器的产业已被国内外公认为具有发展前途的**产业之一,它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。
光纤传感器的原理 光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测以及解调制器组成。其基本原理是将光源的光经入射光纤送人调制区,光在调制区内与外界被测参数相互作用,使光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测、解调器而获得被测参数。
光纤传感器按传感原理可分为两类:一类是传光型(非功能型)传感器,光纤传感器,另一类是传感型(功能型)传感器。在传光型光纤传感器中,光纤仅作为光的传输媒质,对被测信号的感觉是靠其它敏感元件来完成的,这种传感器中出射光纤和入射光纤是不连续的,两者之间的调制器是光谱变化的敏感元件或其它性质的敏感元件。在传感型光纤传感器中光纤兼有对被测信号的敏感及光信号的传输作用,将信号的“感”和“传” 合而为一,因此这类传感器中光纤是连续的。
频率调制型光纤传感器
基本原理是利用运动物体反射或散射光的多普勒频移效应来检测其运动速度,即光频率与光接收qi和光源间运动状态有关。当它们相对静止时,接收到光的振荡频率;当它们之间有相对运动时,接收到的光频率与其振荡频率发生频移,频移大小与相对运动速度大小和方向有关。因此,这种传感器多用于测量物体运动速度。频率调制还有一些其他方法,如某些材料的吸收和荧光现象随外界参量也发生频率变化,以及**相互作用产生的布里渊和拉曼散射也是一种频率调制现象。其主要应用是测量流体流动,其它还有利用物质受强光照射时的拉曼散射构成的测量气体浓度或监测大气污染的气体传感器;利用光致发光的温度传感器等。