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本文摘要:阐述 将近几十年以来,电气传感器仍然作为测量物理与机械现象的标准设备充分发挥着它的起到。尽管它们在测试测量中无处不在,但作为电气化的设备,他们具有与生俱来的缺失,例如信号传输过程中的损耗,更容易不受电磁噪声的阻碍等等。这些缺失不会导致在一些类似的应用于场合中,电气传感器的用于显得非常具备挑战性,甚至几乎不限于。 光纤光学传感器就是针对这些应用于挑战极佳的解决问题方法,用于光束替换电流,而用于标准光纤替换铜线作为传输介质。

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阐述  将近几十年以来,电气传感器仍然作为测量物理与机械现象的标准设备充分发挥着它的起到。尽管它们在测试测量中无处不在,但作为电气化的设备,他们具有与生俱来的缺失,例如信号传输过程中的损耗,更容易不受电磁噪声的阻碍等等。这些缺失不会导致在一些类似的应用于场合中,电气传感器的用于显得非常具备挑战性,甚至几乎不限于。

光纤光学传感器就是针对这些应用于挑战极佳的解决问题方法,用于光束替换电流,而用于标准光纤替换铜线作为传输介质。  在过去的二十年中,光电子学的发展以及光纤通信行业中大量的革新很大地减少了光学器件的价格,提升了质量。通过调整光学器件行业的经济规模,光纤传感器和光纤仪器早已从实验室试验研究阶段扩展到了现场实际应用于场合,比如建筑结构身体健康监测应用于等。  光纤传感器概述  从基本原理来看,光纤传感器不会根据所测试的外部环境参数的变化来转变其传播的光波的一个或几个属性,比如强度、振幅、偏振状态以及频率等。

非固有型(混合型)光纤传感器意味着将光纤作为光波在设备与传感元件之间的传输介质,而固有型光纤传感器则将光纤本身作为传感元件用于。  光纤传感技术的核心是光纤一条粗壮的玻璃线,光波需要在其中心展开传播。光纤主要由三个部分构成:纤芯(core),包层(cladding)和保护层(buffercoating)。其中包层需要将纤芯收到的杂散光波光线返纤芯中,以确保光波在纤芯中具备低于的传输损耗。

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这个功能的构建原理是纤芯的光折射率比包层的折射率低,这样光波从纤芯传播到包层的时候不会再次发生全内光线。最外面的保护层获取维护起到,防止外界环境或外力对光纤导致损毁。而且可以根据必须要强度和维护程序的有所不同,用于多层保护层。

    图1.典型光纤的横截面图  光纤布拉格光栅(FBS)传感器  光纤布拉格光栅传感器是一种用于频率最低,范围最广的光纤传感器,这种传感器能根据环境温度以及/或者突发事件的变化来转变其光线的光波的波长。光纤布拉格光栅是通过全息干预法或者振幅掩膜法来将部分段光脆弱的光纤曝露在一个透射周期产于的光波下面。这样光纤的光折射率就不会根据其被太阳光的光波强度而永久转变。

这种方法导致的光折射率的周期性变化就叫作光纤布拉格光栅。


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