光纤传感器的工作原理.docx

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1、光纤传感技术是20世纪70年月进展起来的一种新型的传感技术，当光在光 纤中传播时，在外界温度、压力、位移、磁场、电场和转动等因素作用下，通过 光的反射、折射和汲取效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等, 可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化，因而可将 光纤作为敏感元件来探测各种物理量。光纤传感器主要由光源、传输光纤、光电探测器和信号处理部分等组成。其 基本原理是将来自光源的光经过光纤送入传感头（调制器），使待测量参数与进 入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位 和偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光电探测器

2、，将 光信号转化为电信号，后经过信号处理后还原出被测物理量。光纤传感器一般可 分为功能型（传感型）传感器和非功能型（传光型）传感器两大类。功能型传感器是采用光纤对外界信息具有敏感力量和检测力量的特性，将光 纤作为敏感元件，当被测量在光纤中传输时，光的强度、相位、频率或偏振态等 特性将发生变化，从而实现了调制的功能。然后再通过对被调制过的信号进行解 调，得出被测信号。在这种传感器中，光纤不仅起到了传光的作用，还起到了 感的作用。非功能型传感器是采用其他敏感元件来感受被测量的变化，光纤仅作为信息 的传输介质，即光纤只起导光作用。与传统的电传感器相比，光纤传感器具有抗 电磁干扰力量强、电绝缘性好和灵敏度高等优点，因而被广泛应用于各个领域， 如环境、桥梁、大坝、油田、临床医学检测和食品平安检测等领域。