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感应光纤传感器原理与应用及发展

材料写作网    时间: 2020-07-06 04:28:55     阅读:

【摘 要】近年来随着感应光纤传感技术的应用和推广,感应光纤传感器越来越为人所知,且应用极为广泛。本文主要论述了感应光纤传感器的基本原理、应用及其发展,望对今后感应光纤传感器的研究有一定帮助。

【关键词】感应光纤传感器;传感器原理;应用;发展

1.引言

由于各行各业对高效率高水平操作的需求,随着光导纤维和光纤通信技术的发展,光纤传感技术应运而生。作为一门较为崭新的技术手段,光纤传感技术具有抗电磁干扰性强、灵敏度高、电绝缘性能好、安全可靠、耐腐蚀等优点,并在众多领域具有广阔的前景,如航天、航海、石油开采、电力传输、核工业、医疗、科学研究等。随着密集波分复用DWDM技术、掺饵光纤放大器EDFA技术和光时分复用OTDR技术的发展和成熟,光纤传感技术正向着更为高速、大容量的方向发展。当前,感应光纤传感技术的研究已经成为各领域开发的热点与关键。本文主要介绍了感应光纤传感器的基本原理及其优点,对它的应用进行适当归纳,并分析感应光纤传感器的发展趋势。

2.感应光纤传感器的基本原理

感应光纤传感器主要由感应光源、入射光纤、出射光纤、调制器、探测器以及解调器组成,其基本工作原理是将从光源感应到的光通过光纤送入调制器,当待测参数与进入调制区的光相互作用之后,光的性质将会发生化学变化成为可被调制的信号光,这里主要被转换的有光的强度、波长、频率、相位等,这些信号光经过出射光纤进入探测器和解调器,最后可得到被测参数。

感应光纤传感器依据传感原理可分为功能型和传光型。功能型感应光纤传感器主要是利用光纤本身的某种敏感特性或功能支撑,而在传光型感应光纤传感器中,光纤只用于传输光,这种传感器是在光纤端面或中间加装其他的敏感元件来分析被测物的变化。与传光型感应光纤传感器相比,功能型的感应光纤传感器中的光纤除了作为导光媒介外,还充当敏感元件,具有结构紧凑、灵敏度高的优点,而传光型的传感器却具有成本较低的优势,且更为实用化。

3.感应光纤传感器的应用

感应光纤传感器的应用越来越贴近人们的生活,在社会各个领域应用广泛,如工业生产、医疗卫生、国防工程等,以下将从城市建设、电力、石油开采、环境监测、医学领域几个方面对感应光纤传感器的应用进行论述。

3.1城市建设的应用

在现代城市建设中,桥梁、大坝、核电站等大型建设项目都采用了光纤传感技术,尤其是在桥梁的检测中更具有明显的优势...

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