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光纖傳感器的工作原理

時間:2020-05-07 23:38:16 瀏覽:

光纖傳感器的工作原理

光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等)發生變化,稱為被調制的信號光,再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,完成測量。

光纖傳感器的測量原理有兩種。

(1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對環境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應,即光纖在外界環境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時,其傳光特性,如相位與光強,會發生變化的現象。

因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經分光器分為兩路,一為基準光路,另一為測量光路。外界參數(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產生不同數量的干涉條紋,對它的模向移動進行計數,就可測量溫度或壓等。

(2)結構型光纖傳感器原理,結構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。其中光纖僅作為光的傳播媒質,所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。

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