光纖傳感器結構原理及分類
1、光纖傳感器結構原理
以電為基礎的傳統(tǒng)傳感器是一種把測量的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統(tǒng)以及信息傳輸均用金屬導線連接,見圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號處理系統(tǒng)以及光纖構成,見圖(b)。
由光發(fā)送器發(fā)出的光經源光纖引導至敏感元件。這時,光的某一性質受到被測量的調制,已調光經接收光纖耦合到光接收器,使光信號變?yōu)殡娦盘?,最后經信號處理得到所期待的被測量。
可見,光纖傳感器與以電為基礎的傳統(tǒng)傳感器相比較,在測量原理上有本質的差別。傳統(tǒng)傳感器是以機―電測量為基礎,而光纖傳感器則以光學測量為基礎。
光是一種電磁波,其波長從極遠紅外的lmm到極遠紫外線的10nm。它的物理作用和生物化學作用主要因其中的電場而引起。因此,討論光的敏感測量必須考慮光的電矢量E的振動,即

A――電場E的振幅矢量;ω――光波的振動頻率;
φ――光相位;t――光的傳播時間。
可見,只要使光的強度、偏振態(tài)(矢量A的方向)、頻率和相位等參量之一隨被測量狀態(tài)的變化而變化,或受被測量調制,那么,通過對光的強度調制、偏振調制、頻率調制或相位調制等進行解調,獲得所需要的被測量的信息。
2、光纖傳感器的分類
注:MM多模;SM單模;PM偏振保持;a,b,c功能型、非功能型、拾光型
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