光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理以電為基礎的傳統(tǒng)傳感器是一種把測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統(tǒng)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(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的、光接收器、信號處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成,見圖(b。由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導至敏感元件。

 

　　這時,光的某一性質(zhì)受到被測量的調(diào)制,已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光接收器,使光信號變?yōu)殡娦盘?最后經(jīng)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(tǒng)傳感器相比較,在測量原理上有本質(zhì)的差別。傳統(tǒng)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(tài)(矢量A的方向、頻率和相位等參量之一隨被測量狀態(tài)的變化而變化,或受被測量調(diào)制,那么,通過對光的強度調(diào)制、偏振調(diào)制、頻率調(diào)制或相位調(diào)制等進行解調(diào),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(1根據(jù)光纖在傳感器中的作用1/3光纖傳感器分為功能型、非功能型和拾光型三大類。

 

　　1功能型(全光纖型光纖傳感器利用對外界信息具有敏感能力和檢測能力的光纖(或特殊光纖作傳感元件,將“傳”和“感”合為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用,而且還利用光纖在外界因素(彎曲、相變的作用下,其光學特性(光強、相位、偏振態(tài)等的變化來實現(xiàn)“傳”和“感”的功能。因此,傳感器中光纖是連續(xù)的。由于光纖連續(xù),增加其長度,可提高靈敏度。

 

　　2非功能型(或稱傳光型光纖傳感器光纖僅起導光作用,只“傳”不“感”,對外界信息的“感覺”功能依靠其他物理性質(zhì)的功能元件完成。光纖不連續(xù)。此類光纖傳感器無需特殊光纖及其他特殊技術,比較容易實現(xiàn),成本低。但靈敏度也較低,用于對靈敏度要求不太高的場合。

 

　　3拾光型光纖傳感器用光纖作為探頭,接收由被測對象輻射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纖激光多普勒速度計、輻射式光纖溫度傳感器等。(2根據(jù)光受被測對象的調(diào)制形式形式：強度調(diào)制型、偏振調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制。