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拾光型光纤传感器结构原理及分类

拾光型光纤传感器

用光纤作为探头，接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纤激光速度计、辐射式光纤温度传感器等。

光纤传感器结构原理及分类

根据光受被测对象的调制形式

形式：强度调制型、偏振调制、频率调制、相位调制。

1）强度调制型光纤传感器

是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等参数的变化，而导致光强度变化来实现敏感测量的传感器。有利用光纤的微弯损耗；各物质的吸收特性；振动膜或液晶的反射光强度的变化；物质因各种粒子射线或化学、机械的激励而发光的现象；以及物质的荧光辐射或光路的遮断等来构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调制型光纤传感器。

优点：结构简单、容易实现，成本低。

缺点：受光源强度波动和连接器损耗变化等影响较大 。

我国光纤传感器企业现状

仅就光纤传感技术而言，中国学者所取得的成就已经很接近世界***水平，差距在不断缩小中。过去几年，包括南京大学，深圳中科传感，无锡联河，珠海光辰在内，许多学校和企业都拥有了全套的光纤传感解调方案。在光纤传感系统的***部件上，包括厦门彼格的窄带光源，世维通的铌酸锂波导，以及长飞，长盈通保偏光纤，先品耐高温耐辐射特种光纤及相关的器件方面都实现了国产化。以往光纤传感系统里比较前沿的OFDR(江苏昂德)，BOTDR(暨南大学，上海交大等)等国内已经有许多机构可以开发。

光纤传感器与以电为基础的传感

目前，已证明用光纤可构成检测加速度、速度、位移、角加速度、角速度、角位移、压力、弯曲、应变、转矩、温度、电压、电流、液面、流量、流速、浓度、PH值、磁、声、光、射线等多种物理量的传感器，这些传感器与以电为基础的传统传感器相比较，在测量原理上有本质的差别。传统传感器是以机-电测量为基础，而光纤传感器则以光学测量为基础。

如下图所示，以电为基础的传统传感器是一种把被测量的状态转变为可测电信号的装置，是由电源、敏感元件、信号接收和处理系统，以及传输信息所用金属导线组成。光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光、信号处理系统，以及光纤构成。由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件，在这里，光的某一性质受到被测量的调制。已调光经接收光纤耦合到光，使光信号变为电信号，后经信号处理系统处理，得到我们所期待的被测量。