光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感

光纖傳感技術(shù)

由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖中的傳播時(shí)表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等）因外界因素（如溫度、壓力、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從而可將光纖用作傳感器元件來(lái)探測(cè)各種待測(cè)量（物理量、化學(xué)量和生物量），這就是光纖傳感器的基本原理。

光纖傳感技術(shù)的分類

光纖傳感器可以分為傳感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的特征參量，從而對(duì)外界因素進(jìn)行計(jì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器，它具有傳感合一的特點(diǎn)，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器是指利用其它敏感元件測(cè)得的特征量，由光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點(diǎn)是充分利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應(yīng)用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強(qiáng)調(diào)制、相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長(zhǎng)調(diào)制等幾種形式。

光纖傳感器的特點(diǎn)

1、 抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質(zhì)安全。
2、 靈敏度高。
3、 重量輕、體積小、可撓曲。
4、 測(cè)量對(duì)象廣泛。
5、 對(duì)被測(cè)介質(zhì)影響小，可用于航空航天的復(fù)合材料中。
6、 便于復(fù)用，便于成網(wǎng)。
7、 綜合性價(jià)比高。

光纖光柵

光纖光柵是光纖纖芯折射率受到永久的周期性微擾而形成的一種光纖無(wú)源器件，它能將入射光中某一特定波長(zhǎng)的光部分或全部反射。

光纖光柵傳感

通過(guò)拉伸和壓縮光纖光柵，或者改變溫度可以達(dá)到改變光纖光柵的周期和有效折射率從而達(dá)到改變光纖光柵的反射波長(zhǎng)的目的。反射波長(zhǎng)和應(yīng)變、溫度、壓力物理量成線性關(guān)系，根據(jù)這些特性，可將光纖光柵制作成應(yīng)變、溫度、壓力、加速度等多種傳感器。

光纖光柵技術(shù)的應(yīng)用

光纖光柵傳感器應(yīng)用十分廣泛，并且特別適合于強(qiáng)電磁場(chǎng)、腐蝕等惡劣或特殊的環(huán)境中。他的主要應(yīng)用范圍如下：

1 土木工程：如橋梁、大壩、岸堤、大型鋼結(jié)構(gòu)等的健康安全監(jiān)控
2 航天工業(yè)：如飛機(jī)上壓力、溫度、振動(dòng)、燃料液位等指標(biāo)的監(jiān)測(cè)
3 船舶航運(yùn)業(yè)：如船舶的損傷評(píng)估及早期報(bào)警
4 電力工業(yè)：由于光纖光柵傳感器根本不受電磁場(chǎng)的影響，所以特別適合于電力系統(tǒng)中的溫度監(jiān)控
5 石油化學(xué)工業(yè)：光纖光柵本質(zhì)安全，特別適合于石化廠、油田中的溫度、液位等的監(jiān)控
6 遙測(cè)核磁共振機(jī)中實(shí)地溫度，可進(jìn)行心臟有效率的測(cè)量等
7 核業(yè)中的應(yīng)用：監(jiān)視廢料站的情況，監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆建筑的情況等
8 光纖光柵還可以應(yīng)用于水聽器、機(jī)器人手臂傳感、安全識(shí)別系統(tǒng)等