光纖傳感器的發(fā)展歷程

1970年,，世界上首根真正意義上的光纖問以來,，光纖的發(fā)展便進入了飛速的階段。光纖起初作為光波信息傳輸?shù)拿浇?，具有低損耗、高速度,、抗干擾和低成本等優(yōu)勢,。隨著光纖在各行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)光在光纖內(nèi)傳播時,，其光強,、相位、波長,、偏振態(tài)和頻率等特征參數(shù)會受外界環(huán)境的影響,。據(jù)此，人們意識到光纖除了作為傳播媒介外,，其在傳感領(lǐng)域也擁有巨大的前景,。經(jīng)過多年的研究，現(xiàn)如今已經(jīng)開發(fā)出適用于不同環(huán)境的各類光纖傳感器,，憑借其獨特的優(yōu)勢,，其在科研和工業(yè)界都有著重要的地位，包括航空航天,、石油化工,、醫(yī)療、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域?，F(xiàn)常見的光纖傳感器包括溫度,、應(yīng)變、壓力,、加速度,、振動等。 光纖傳感器不含機械部件,，不存在磨損和疲勞等問題,，具有較長的使用壽命,。惠州慢反射光纖傳感器接線圖

光纖傳感器的優(yōu)勢

相比起傳統(tǒng)式的電子傳感技術(shù),，光纖傳感技術(shù)具有許多的優(yōu)點,，主要表現(xiàn)在:(1)靈敏度高由于光是一種波長極短的電磁波，通過光的相位便得到其光學長度,。以光纖干涉儀為例,，由于所使用的光纖直徑很小，文庫受到微小的機械外力的作用或溫度變化時其光學長度要發(fā)生變化(2)抗電磁干擾,、電絕緣,、耐腐蝕、本質(zhì)安全由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息,，而光纖又是電絕緣,、耐腐蝕的傳輸媒質(zhì)，并且安全可靠,，這使它可以方便有效地用于各種大型機電,、石油化工,礦井等強電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中。(3)測量速度快光的傳播速度快且能傳送二維信息,，因此可用于高速測量,。對雷達等信號的分析要求具有極高的檢測速率，應(yīng)用電子學的方法難以實現(xiàn),，利用光的行射現(xiàn)象的高速頻譜分析便可解決。(4)信息容量大被測信號以光波為載體,，而光的頻率很高,，所容納的頻帶很寬，同一根光纖可以傳翰多路信號,。(5)適用于惡劣環(huán)境光纖是一種電介質(zhì),，耐高壓、耐腐蝕,、抗電磁干擾,，可用于其它傳感器所不適應(yīng)的惡劣環(huán)境中。 惠州慢反射光纖傳感器生產(chǎn)過程光纖傳感器的高帶寬和低延遲特性使其在通信和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域具有巨大潛力,。

光纖傳感器對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的意義

如今,，傳感器技術(shù)經(jīng)過十幾年的不斷發(fā)展，已經(jīng)走上正常的軌道,，靈敏,、精確、小巧,、智能已經(jīng)成為了其發(fā)展的特點,。而光纖本身就具有很多優(yōu)異的性能,，那么光纖傳感器的性能肯定會比傳統(tǒng)的傳感器性能更為優(yōu)越，光纖傳感器利用光作為敏感信息的載體,，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),，具有光纖及光學測量的特點。而物聯(lián)網(wǎng)獲得信息的主要手段為傳感器,。傳感器所采集信息的可靠性與準確性都會對控制節(jié)點處理和傳輸信息產(chǎn)生一定影響,。由此看來，傳感器的可靠性,、抗干擾性等都會對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用性能發(fā)揮舉足輕重的作用,。

近日，一項重大的科技突破引起了關(guān)注,，干涉型光纖傳感器技術(shù)取得了重大進展,，為智能交通系統(tǒng)提供了更可靠的監(jiān)測手段。這一突破將為交通管理和安全領(lǐng)域帶來變革,，有望為城市交通系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供強有力的支持,。干涉型光纖傳感器技術(shù)是一種基于光學原理的傳感技術(shù)，通過利用光纖的干涉效應(yīng)來實現(xiàn)對周圍環(huán)境的高精度監(jiān)測,。傳統(tǒng)的光纖傳感器技術(shù)存在著對環(huán)境干擾敏感,、監(jiān)測精度不高等問題，而這一新突破的干涉型光纖傳感器技術(shù)克服了這些問題,，具有更高的靈敏度和穩(wěn)定性,，能夠?qū)崿F(xiàn)對交通系統(tǒng)中各種參數(shù)的精細監(jiān)測。光纖傳感器可以實現(xiàn)無線傳輸和高精度測量,。

光纖傳感器的基本工作原理

光纖傳感器主要由光源,、傳輸光纖、光電探測器和信號處理部分等組成,。其基本原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入傳感頭(調(diào)制器),，使待測量參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導致光的光學性質(zhì)(如光的強度,、波長,、頻率、相位和偏振態(tài)等)發(fā)生變化,，成為被調(diào)制的信號光,，再經(jīng)過光纖送入光電探測器，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,，后經(jīng)過信號處理后還原出被測物理量,。光纖傳感器一般可分為功能型(傳感型)傳感器和非功能型(傳光型)傳感器兩大類。 光纖傳感器的數(shù)字化輸出和遠程監(jiān)控功能使其在智能化系統(tǒng)中具備更廣闊的應(yīng)用前景。深圳光纖傳感器頭

光纖傳感器的無線傳輸特性使其在遠程監(jiān)測和控制方面具有巨大潛力,?；葜萋瓷涔饫w傳感器接線圖

波長調(diào)制型光纖傳感器傳統(tǒng)的波長調(diào)制型光纖傳感器是利用傳感探頭的光譜特性隨外界物理量變化的性質(zhì)來實現(xiàn)的。此類傳感器多為非功能型傳感器,。在波長調(diào)制的光纖探頭中,，光纖只是簡單的作為導光用，即把入射光送往測量區(qū),，而將返回的調(diào)制光送往分析器,。光纖波長探測技術(shù)的關(guān)鍵是光源和頻譜分析器的良好性能，這對于傳感系統(tǒng)的穩(wěn)定性和分辨率起著決定性的影響,。光光纖波長調(diào)制技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)學,、化學等領(lǐng)域。例如,，對人體血氣的分析,、PH值檢測、指示劑溶液濃度的化學分析,、磷光和熒光現(xiàn)象分析,、黑體輻射分析和法布里一珀羅濾光器等。而目前所稱的波長調(diào)制型光纖傳感器主要是指光纖布拉格光柵傳感器（FBG）,?；葜萋瓷涔饫w傳感器接線圖