光纤传感技术介绍

2005/3/9/11:19　　光纤传感器是上世纪七十年代中期发展起来的一门新技术，是伴随着光纤及光通讯技术发展而逐步形成的。

　　光纤传感器与各类传统的电传感器相比有一系列的优点：灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘好、防爆性、光路可弯曲、宽频带、结构简单、体积小、重量轻、耗电少等。光纤传感器可分为两大类：功能型传感器和非功能型传感器。功能传感器就是利用光纤本身的特性，把光纤作为敏感元件，对光纤内传输的光进行调制，使输出的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化，再通过对被调制的光信号进行解调，得出被测信号的各种特性。非功能传感器是利用其他敏感元件感受被测量信号的变化，光纤仅作为光波的传输介质，常用来传输远端场所的信号，也叫传光型光纤传感器或混合型光纤传感器。

1、光波强度调制技术

　　用被测对象来引起光纤中光强度的变化，来实现对被测对象的监测与控制，是光强度调制型光纤传感器的基本原理。光强度调制分为内调制和外调制，外调制时光纤仅起传光的作用，光纤本身特性不改变，调制过程发生在光纤外，称为传光型传感器。内调制发生在光纤内部，是通过光纤本身特性的改变来实现光强度的调制，称为功能型光纤传感器。内调制的方法是由垂直于光纤轴线的位移或压力引起光纤弯曲，利用光纤的微弯效应，使传输光有一部分泄漏到包层中去，从而使纤芯中光强度发生变化，实现对光强度的调制。外调制的方法有很多，如利用发送光纤和接收光纤作相对横向或纵向移动，改变接收光强，达到光调制目的；通过折射率的改变或者光纤吸收特性的改变也可实现光强度的调制等。

2、光波相位调制技术

　　相位调制的光纤传感器是以被测量引起敏感光纤内传播的光波发生相位变化，再用干涉测量技术把相位变化变换为光强度变化，从而检测出被测量的大小。 

　　实现干涉测量的方法很多，通常采用的干涉主要有四种：迈克尔逊干涉仪、马赫-承德干涉仪、塞格纳克干涉仪、法布里-珀罗干涉仪等。