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光纖傳感器與光纖光柵的應用
 
更新時間:2018.09.06 瀏覽次數:
 

光纖傳感技術
  由於光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質,而且光波在光纖中的傳播時表征光波的特征參量(振幅、相位、偏振態、波長等)因外界因素(如溫度、壓力、磁場、電場、位移等)的作用而間接或直接地發生變化,從而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量(物理量、化學量和生物量),這就是光纖傳感器的基本原理。
光纖傳感技術的分類
  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,從而對外界因素進行計量和數據傳輸的,稱為傳感型光纖傳感器,它具有傳感合一的特點,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得的特征量,由光纖進行數據傳輸,它的特點是充分利用現有的傳感器,便於推廣應用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強調製、相位調製、偏振態調製和波長調製等幾種形式。
光纖傳感器的特點
  1、 抗電磁幹擾、電絕緣、耐腐蝕、本質安全。
  2、 靈敏度高。
  3、 重量輕、體積小、可撓曲。
  4、 測量對象廣泛。
  5、 對被測介質影響小,可用於航空航天的複合材料中。
  6、 便於複用,便於成網。
  7、 綜合性價比高。

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源器件,它能將入射光中某一特定波長的光部分或全部反射。
光纖光柵傳感
  通過拉伸和壓縮光纖光柵,或者改變溫度可以達到改變光纖光柵的周期和有效折射率從而達到改變光纖光柵的反射波長的目的。反射波長和應變、溫度、壓力物理量成線性關係,根據這些特性,可將光纖光柵製作成應變、溫度、壓力、加速度等多種傳感器。
光纖光柵技術的應用
  光纖光柵傳感器應用十分廣泛,並且特別適合於強電磁場、腐蝕等惡劣或特殊的環境中。他的主要應用範圍如下:
1 土木工程:如橋梁、大壩、岸堤、大型鋼結構等的健康安全監控
2 航天工業:如飛機上壓力、溫度、振動、燃料液位等指標的監測
3 船舶航運業:如船舶的損傷評估及早期報警
4 電力工業:由於光纖光柵傳感器根本不受電磁場的影響,所以特別適合於電力係統中的溫度監控
5 石油化學工業:光纖光柵本質安全,特別適合於石化廠、油田中的溫度、液位等的監控
6 遙測核磁共振機中實地溫度,可進行心髒有效率的測量等
7 核業中的應用:監視廢料站的情況,監測反應堆建築的情況等
8 光纖光柵還可以應用於水聽器、機器人手臂傳感、安全識別係統等

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