光纖傳感器結構原理及應用

1、光纖傳感器結構原理
以電為基礎的傳統傳感器是一種把測量的狀態轉變為可測的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統以及信息傳輸均用金屬導線連接，見圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。由光發送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號處理系統以及光纖構成，見圖(b)。

由光發送器發出的光經源光纖引導至敏感元件。這時，光的某一性質受到被測量的調制，已調光經接收光纖耦合到光接收器，使光信號變為電信號，最后經信號處理得到所期待的被測量。

可見,光纖傳感器與以電為基礎的傳統傳感器相比較，在測量原理上有本質的差別。傳統傳感器是以機—電測量為基礎，而光纖傳感器則以光學測量為基礎。
光是一種電磁波，其波長從極遠紅外的lmm到極遠紫外線的10nm。它的物理作用和生物化學作用主要因其中的電場而引起。因此，討論光的敏感測量必須考慮光的電矢量E的振動，即

A——電場E的振幅矢量；ω——光波的振動頻率；
φ——光相位；t——光的傳播時間。
可見，只要使光的強度、偏振態(矢量A的方向)、頻率和相位等參量之一隨被測量狀態的變化而變化，或受被測量調制，那么，通過對光的強度調制、偏振調制、頻率調制或相位調制等進行解調，獲得所需要的被測量的信息。

2、光纖傳感器的分類

注：MM多模；SM單模；PM偏振保持；a,b,c功能型、非功能型、拾光型