光纖傳感器作為一種新型的傳感器件，具有傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)勢(shì)，如：測(cè)量精度高、測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大、響應(yīng)速度快、不受電磁干擾、防爆防燃、防腐蝕、易于遠(yuǎn)距離測(cè)量和復(fù)用、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度高等。早期的光纖主要應(yīng)用于通訊領(lǐng)域，后隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光纖溫度傳感器、光纖壓力傳感器、光纖位移傳感器等逐漸在化工、橋梁、航空、軍事等得到廣泛的應(yīng)用，而由特殊材料制成的光纖傳感器也在生物醫(yī)學(xué)傳感中得到應(yīng)用，如光纖測(cè)氧計(jì)、光纖血流計(jì)、光纖體溫計(jì)等。

你了解過光纖傳感器嗎？

光纖傳感為電路和電子電路無法工作的地方提供了測(cè)量解決方案。光纖傳感器的工作完全基于光子，也就是通常所說的光。從物理學(xué)的角度看，光子沒有質(zhì)量，光子不干涉電子，光子只在特定條件下干涉其他光子。因此，即使在高電磁場(chǎng)、高磁場(chǎng)、高輻射場(chǎng)和極端溫度的環(huán)境中，光子的行為也是可以預(yù)測(cè)和控制的。

傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中，光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū))，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

你了解過光纖傳感器嗎？

光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種。

(1)物性型光纖傳感器原理，物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí)，其傳光特性，如相位與光強(qiáng)，會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。

(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理，結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì)，所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。

在光通信系統(tǒng)中，光纖用作光波信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)慕橘|(zhì)。顯然，在這種應(yīng)用中，外部干擾越小，光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)越好。然而，在光傳輸?shù)膶?shí)際過程中，光纖容易受到外部環(huán)境因素的影響，例如溫度、壓力、電磁場(chǎng)和其它外部條件，這將導(dǎo)致光波參數(shù)的變化，例如光強(qiáng)度、相位、頻率、偏振、波長(zhǎng)等。因此，可以看出，如果可以測(cè)量光波參數(shù)的變化，我們就可以知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，因此產(chǎn)生了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是一種將外部物理量轉(zhuǎn)換為可通過使用光纖的敏感特性直接測(cè)量到一些物理量的信號(hào)的技術(shù)。因?yàn)楣饫w不僅可以用作光波的傳播介質(zhì)，而且還可以用作特性參數(shù)(幅度、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等)。光波可以直接或間接地由于外部因素的作用而改變(如溫度、壓力、應(yīng)變、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、位移、旋轉(zhuǎn)等)。因此，光纖也可用作感測(cè)元件以檢測(cè)各種物理量。