光纤传感器是将被测物体的状态转换成可测量的光信号的传感器。光纤传感器将光源入射的光束通过光纤发送到调制器,与调制器中的外部测量参数相互作用,使光的光学特性,如光强、波长、频率、相位、偏振态等发生变化。
一、什么是光纤传感器?
光纤传感器是将被测物体的状态转换成可测量的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束通过光纤送到调制器,在调制器中与外界测量参数相互作用,使光强、波长、频率、相位、偏振态等光学特性。会改变。光束成为调制光信号,通过光纤送到光电器件和调制器。解调后,获得测量参数。在整个过程中,光束通过光纤引入,经过调制器后出射。
二、光纤传感器的工作原理
光纤传感器的基本工作原理是将光源发出的光通过光纤送至调制器,使被测参数与进入调制区的光相互作用,导致光学特性(如光强、波长、频率、相位、偏振态等)的变化。),也就是所谓的调制信号光。然后利用被测物体对光传输特性的影响来完成测量。光纤传感器有两种测量原理。
(1)物理光纤传感器的原理
光纤传感器利用光纤对环境变化的敏感性,将输入的物理量转换成调制的光信号。其工作原理是基于光纤的光调制效应,即当外界环境因素如温度、压力、电场、磁场发生变化时,其光传输特性如相位、光强等都会发生变化。
因此,如果能通过光纤测量光相位和光强的变化,就可以知道被测物理量的变化。这种类型的传感器也称为传感器类型或功能光纤传感器。激光点源的光束传播成平坦的行波,被分束器分成两路,一路是参考路,一路是测量路。外部参数(温度、压力、振动等。)引起光纤长度和光相位的变化,从而产生不同数量的干涉条纹。通过计算它的模态运动,我们可以测量温度或压力。
(2)结构光纤传感器的原理
结构型光纤传感器是由光学检测元件(敏感元件)、光纤传输回路和测量电路组成的测量系统。其中,光纤只作为光的传播介质,所以也称为光传输或非功能性光纤传感器。