文档介绍：传感器:将被测量转换成可供处理的信号的器件或装置。
利用光纤来获取信息和处理信息- 光纤传感器。
一个完整的光信息系统- 光载波源(光源)、光信号加载(调制)、
光信号传输与光信号检测与处理等几个基本部分。
光纤传感器的基本原理:
当光在光纤中传输时,外界各种物理量(如温度、压力等)对光纤
作用,使在光纤中传输光的振幅、相位、偏振态等参量发生变化,这些
参数的变化带有被测量的信息,若能测定出这些参量随被测量变化的关
系,就能测出所测物理量的大小,这就是利用光纤获取信息的基本原理。
光电子在信息领域中的主要应用
光线传感技术
光纤传感器
光电子技术的主要应用
技术方面:
光纤制造技术的提高
光电子技术的发展
半导体光源性能的提高
需求方面:
1、军事应用;
2、渴望把只能在实验室才能实现的高精度光学测量应用到
环境恶劣的生产、科研现场;
3、许多关系国计民生的大型结构缺乏可靠的技术进行监测。
光纤传感器产生的背景
光线传感技术
光电子技术的主要应用
1. 抗电磁干扰,电绝缘
2. 灵敏度高
3. 体积小,重量轻,外形可变
4. 可检测的量多
5. 可以实现分布式测量
光纤传感器的特点:
光线传感技术
光源
探测器
入射光波的特征参量:
振幅、相位、偏振态、波长等
外界物理因素:温度、压力、
电场、磁场、电流
光纤
传感型光纤传感器:外界物理量作用于光纤,改变了光纤的传输参数或改变了
功能型通过光纤的光波,光纤同时完成了传感和传光两种功能。
光电子在信息领域中的主要应用
光线传感技术
光纤传感器的分类-按功能分
光源
探测器
敏感元件
光纤
光纤
外界因素使通过敏感元件的光波的
振幅、相位、偏振态等参量发生变化
传光型光纤传感器:利用敏感元件或材料将被测量变成带有信息的光信号,
非功能型通过光纤传输。光纤仅起传输光的作用。
光电子在信息领域中的主要应用
光线传感技术
光电子技术的主要应用
强度调制型光纤传感器
光纤传感器的分类
-按调制原理分类
利用外界因素引起的光纤中光强的变化来探测物理量的光纤传感器。
改变光纤中光强的办法:改变光纤的微弯状态、改变光纤的耦合条件、
改变光纤对光波的吸收条件、改变光纤中折射率分布。
变型器
光纤微弯传感器
光线传感技术
透射型光强调制
(a)径(横)向位移;(b)轴向位移;(c)遮挡光闸位移;(d)响应曲线
受抑全反射光强调制
(a)结构;(b)光纤空隙(m)
反射机制光强调制原理
微弯光强调制机制