• 按照光波性质参数、强度调制可以分为五类光纤

    2018-12-06 14:34:26

    依据被调制的光波的性质参数不同,这两类光纤传感器都可再分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振态调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。

      依据被调制的光波的性质参数不同,这两类光纤传感器都可再分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振态调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。1)强度调制型光纤传感器基本原理是待测物理量引起光纤中传输光光强的改动,经过检测光强的改动完成对待丈量的丈量。稳定光源宣布的强度为I的光注入传感头,在传感头内,光在被测信号的效果下其强度发作了改动,即受到了外场的调制,使得输出光强的包络线与被测信号的形状相同,光电勘探器测出的输出电流也作相同的调制,信号处理电路再检测出调制信号,就得到了被测信号。这类传感器的长处是结构简略、本钱低、简略完成,因而开发使用的比较早,现在现已成功的使用在位移、压力、外表粗糙度、加速度、空隙、力、液位、振荡、辐射等的丈量。强度调制的办法许多,大致可分为反射式强度调制、透射式强度调制、光形式强度调制以及折射率和吸收系数强度调制等等。一般反射式强度调制、透射式强度调制、折射率强度调制称为外调制式,光形式称为内调制式。可是因为原理的约束,它易受光源动摇和连接器损耗改动等的影响,因而这种传感器只能用于搅扰源较小的场合。2)相位调制型光纤传感器基本原理是:在被测能量场的效果下,光纤内的光波的相位发作改动,再用干与丈量技能将相位的改动转换成光强的改动,然后检测到待测的物理量。相位调制型光纤传感器的长处是具有极高的灵敏度,动态丈量规模大,一起响应速度也快,其缺陷是对光源要求比较高一起对检测体系的精密度要求也比较高,因而本钱相应较高。现在首要的使用范畴为:使用光弹效应的声、压力或振荡传感器;使用磁致弹性效应的电流、磁场传感器;使用电致弹性的电场、电压传感器;使用赛格纳克效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。3)频率调制型光纤传感器基本原理是使用运动物体反射或散射光的多普勒频移效应来检测其运动速度,即光频率与光接收器和光源间运动状况有关。当它们相对停止时,接收到光的振荡频率;当它们之间有相对运动时,接收到的光频率与其振荡频率发作频移,频移巨细与相对运动速度巨细和方向有关。因而,这种传感器多用于丈量物体运动速度。频率调制还有一些其他办法,如某些资料的吸收和荧光现象随外界参量也发作频率改动,以及量子相互效果发生的布里渊和拉曼散射也是一种频率调制现象。

       其首要使用是丈量流体活动,其它还有使用物质受强光照耀时的拉曼散射构成的丈量气体浓度或监测大气污染的气体传感器;使用光致发光的温度传感器等。4)偏振态调制型光纤传感器基本原理是使用光的偏振态的改动来传递被测目标信息。光波是一种横波,它的光矢量是与传达方向笔直的。假如光波的光矢量方向始终不变,仅仅它的巨细随相位改动,这样的光称为是线偏振光。光矢量与光的传达方向组成的平面为线偏振光的振荡面。假如光矢量的巨细坚持不变,而它的方向绕传达方向均匀的滚动,光矢量结尾的轨道是一个圆,这样的光称为圆偏振光。假如光矢量的巨细和方向都在有规则的改动,且光矢量的结尾沿一个椭圆滚动,这样的光称为椭圆偏振光。使用光波的偏振性质,能够制成偏振调制光纤传感器。在许多光纤体系中,尤其是包含单模光纤的那些体系,偏振起着重要的效果。许多物理效应都会影响或改动光的偏振状况,有些效应可引起双折射现象。所谓双折射现象就是关于光学性质随方向而异的一些晶体,一束入射光常分解为两束折射光的现象。光经过双折射媒质的相位推迟是输入光偏振状况的函数。偏振态调制光纤传感器检测灵敏度高,可防止光源强度改动的影响,并且相对相位调制光纤传感器结构简略、且调整便利。其首要使用范畴为:使用法拉第效应的电流、磁场传感器;使用泡尔效应的电场、电压传感器;使用光弹效应的压力、振荡或声传感器;使用双折射性的温度、压力、振荡传感器。现在最首要的仍是用于监测强电流。5)波长调制型光纤传感器传统的波长调制型光纤传感器是使用传感探头的光谱特性随外界物理量改动的性质来完成的。此类传感器多为非功用型传感器。在波长调制的光纤探头中,光纤仅仅简略的作为导光用,即把入射光送往丈量区,而将回来的调制光送往剖析器。光纤波长勘探技能的关键是光源和频谱剖析器的杰出功用,这关于传感体系的稳定性和分辨率起着决定性的影响。光光纤波长调制技能首要使用于医学、化学等范畴。例如,对人体血气的剖析、PH值检测、指示剂溶液浓度的化学剖析、磷光和荧光现象剖析、黑体辐射剖析和法布里一珀罗滤光器等。而现在所称的波长调制型光纤传感器首要是指光纤布拉格光栅传感器(FBG)。最终给我们介绍工采网从国外进口的三款功用各样的光纤传感器,首先是光纤温度传感器——FOT-L-SD,这是一类十分适合在极点环境下丈量温度的光纤温度传感器,这种极点环境包含低温、核环境、微波和高强度的RF等。FOT-L集一切您希望从抱负传感器器身获取的优秀特性于一体。因而,即便在极点温度和晦气的环境下,这类传感器仍然能够供给高精度和牢靠的温度丈量。再来是光纤压力传感器——FOP-M,FOP-M是专门为宇航和国防的高温范畴而规划。FOP-M能够接受150℃(302°F)的高温。与大多数的传统压力传感器规划不同,FOP-M选用共同的硅晶体振荡膜的偏转规划。FOP-M是严苛环境压力丈量最好的挑选。传感器彻底不受电磁和射频搅扰,内涵牢靠性适用于风险和高温环境。最终是光纤折射率传感器——FRI,是一款共同的传感器规划根据冲液Fabry-Perot光学腔体的长度改动,以准确测定流体的折射率。冲液Fabry-Perot光学腔体的长度与流体样品的折射率呈正比 。因而,选用白光干与技能丈量Fabry-Perot腔体长度,即可测定折射率。即便在恶劣的温度、EMI、湿度环境和多变的简易标定情况下,光纤信号调度器仍然具有丈量折射率的才能。FRI光纤折射率传感器为业界现有使用供给了更好更牢靠的折射率丈量,一起,该传感器也具有恶劣条件下继续在线监控流体折射率的新扩展才能。