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光纤传感器结构原理及分类

光纤传感器结构原理及分类 非功能型（或称传光型）光纤传感器 光纤仅起导光作用，只"传"不"感"，对外界信息的"感觉"功能依靠其他物理性质的功能元件完成。光纤不连续。此类光纤传感器无需特殊光纤及其他特殊技术，比较容易实现，成本低。但灵敏度也较低，用于对灵敏度要求不太高的场合。通常有利用光弹效应的声、压力或振动传感器；利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器；利用电致伸缩的电场、电压传感器以及利用光纤赛格纳克（Sagnac）效应的旋转角速度传感器（光纤陀螺）等。这类传感器的灵敏度很高。但由于须用特殊光纤及检测系统，因此成本高。

煤矿应用我国煤矿在中国能源格局中占主导地位

煤矿应用

我国煤矿在中国能源格局中占主导地位，大约为94%，我国的煤矿事故是世界上主要采煤国家煤矿总人数的4倍以上。煤矿地下作业，水、火、、煤尘、顶板等灾害俱全，基于光纤传感技术的安全综合监控系统可以在10公里内对、矿压、水压、温度、声发射、波等进行监测。

城市建筑应用

在建筑工程中，可以利用光纤传感器实时监测桥梁、大坝、重要建筑物等的温度、应力、压力、振动、倾角等物理量，以评估其短期及长期的结构安全性能。例如干涉陀螺仪和光栅压力传感器可预埋在混凝土等材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力。

光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器以及解调制器组成。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器、解调器而获得被测参数。

在传光型传感器中光纤只起传光作用，采用通信光纤甚至普通的多模光纤就能满足要求，而敏感元件可以很灵活地选用好的材料来实现，因此这类传感器的灵敏度可以做得很高,但需要较多的光耦合器件,结构较复杂。