儀器儀表行業(yè)中光纖早用于傳光及傳像’ J$世紀 Q$ 年代初生產(chǎn)出低損耗光纖后,光纖在通信技術(shù)中用于長距離傳遞信息’ 光纖不僅可作為光波的傳輸媒質(zhì),而且可用作傳感元件來探測各種物理量。
因為光波在光纖中傳播時,其特征參量(振幅、相位、偏振態(tài)、波長等)會隨外界因素(如溫度、壓力、磁場、電場、核輻射等)而變,這就是光纖傳感器的基本原理。
AL關(guān)于光纖傳感技術(shù)對工業(yè)發(fā)展的促進作用
OFS可分為傳感型(功能型)和傳光型(非功能型)兩大類’ 利用外界物理因素改變光纖中光波的特征參量,從而對外界因素進行探測,稱為傳感型OFS,它具有“傳”和“感”合一的特點’ 而傳光型 OFS是指利用其他敏感元件測得的物理量,由光纖進行信息傳輸,其特點是可充分利用現(xiàn)有的傳感器,便于推廣應(yīng)用’ 這兩類 OFS 都可再分成強度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制以及波長(或頻率)調(diào)制等幾種類型。
和傳統(tǒng)的傳感器相比,OFS 的主要特點是:
1、抗電磁干擾,電絕緣性好,耐腐蝕、本質(zhì)安全& 由于OFS 是利用光波獲取和傳遞信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕、本質(zhì)安全的傳輸媒質(zhì),不怕電磁干擾,也不影響外界的電磁場,這使它在電力、石油、化工、冶金等強電磁干擾、易燃、易爆、強腐蝕環(huán)境中能有效地傳感。
2、靈敏度高,利用光波干涉技術(shù)和長光纖使不少OFS 靈敏度優(yōu)于一般的傳感器。
3、重量輕、體積小、外形可變& 利用光纖這些特點可構(gòu)成外形各異、尺寸不同的各種 OFS。
4、對象廣泛,目前已有性能不同的測量溫度、壓力、位移、速度、加速度、液面、流量、振動、水聲、電流、電壓、磁場、電場、核輻射等各種物理量、化學(xué)量、生物量等的OFS 。
5、對被測介質(zhì)影響小。
6、便于復(fù)用、便于成網(wǎng)、有利于用現(xiàn)有光通信技術(shù)組成遙測傳感網(wǎng)絡(luò)。
7、成本低& 有些OFS其成本將大大低于現(xiàn)有同類傳感器;而有些OFS 由于其特殊性能,它和現(xiàn)有儀器結(jié)合,將使其大大增值。