光纤检测技术

1、光纤检测技术及应用1光纤检测技术简介光纤传感优点：灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；可以制造传感各种不同物理信息（声、磁、温度、旋转等）的器件；可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境；而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。应用：磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量2光纤的全反射 光导纤维简称光纤，它是以特别的工艺拉成的细丝。光纤透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有能把光封闭在其中，并沿轴向进行传播的特征 为了看清光的全反射，我们取一根无色有机玻璃圆棒，加热后弯曲成约90圆弧形，将其一头朝向地板，用手电筒

2、照射有机玻璃棒的上端，我们可以看到，光线顺着弯曲的有机玻璃棒传导，从棒的下端射出，在地板上出现一个圆光斑，这就是光的全反射实验。 31 光导纤维的结构和导光原理圆柱形内芯和包层组成，而且内芯的折射率略大于包层的折射率 4斯乃尔定理 当光由光密物质出射至光疏物质时，发生折射 （a）折射角大于入射角：（b）临界状态： （c）全反射 ：52 光纤传感器结构原理把被测量的状态转变为可测的光信号的装置 光受到被测量的调制，已调光经光纤耦合到光接收器，使光信号变为电信号，经信号处理系统得到被测量。 6光纤传感器光学测量的基本原理 光就是一种电磁波， 光的电矢量E被测量调制：光的强度、偏振态（矢量B的方向）

3、、频率和相位解调：光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位调制7光纤传感器的分类传感器光学现象被测量光纤分类干涉型光纤传感器相位调制干涉（磁致伸缩）干涉（电致伸缩）Sagnac效应光弹效应干涉电流、磁场电场、电压角速度振动、压力、加速度、位移温度SM、PMSM、PMSM、PMSM、PMSM、PMaaaaa非干涉型光纤传感器强度调制遮光板断光路半导体透射率的变化荧光辐射、黑体辐射光纤微弯损耗振动膜或液晶的反射气体分子吸收光纤漏泄模温度、振动、压力、加速度、位移温度温度振动、压力、加速度、位移振动、压力、位移气体浓度液位MMMMMMSMMMMMMMbbbbbbb光纤传感器偏振调制法拉第效应泡克尔斯效

4、应双折射变化光弹效应电流、磁场电场、电压温度振动、压力、加速度、位移SMMMSMMMb,abbb光纤传感器频率调制多普勒效应受激喇曼散射光致发光速度、流速、振动、加速度气体浓度温度MMMMMMCbb8光纤传感器的特点（1）电绝缘。（2）抗电磁干扰。（3）非侵入性。（4）高灵敏度。（5）容易实现对被测信号的远距离监控。 93 光纤传感器的应用强度调制型：基于弹性元件受压变形，将压力信号转换成位移信号来检测，常用于位移的光纤检测技术；相位调制型：利用光纤本身作为敏感元件；偏振调制型：主要是利用晶体的光弹性效应。光纤压力传感器10光纤在温度检测中的应用温度检测在工业生产中占所需检测量的50左右。 光纤传感技术在温度测量中的应用，已取得不少成就。利用不同原理研制的光纤温度传感器的种类很多，有晶体光纤温度传感器、半导体吸收光纤温度传感器、双折射光纤温度传感器、光路遮断式光纤温度传感器、荧光光纤温度传感器等辐射式光纤温