光纤传感器的结构原理就像一位精通各种乐器的音乐大师能够将最微小的声音转化为美妙的旋律它通过捕捉周围环

  • 科研进展
  • 2024年12月14日
  • 光纤传感器的工作原理,犹如一位精通乐器的音乐大师,将微小的声音转化为美妙旋律。它通过捕捉周围环境的变化,如温度、压力或振动,利用光波在不同介质中的传播特性,将这些信息编码成光信号,从而实现对外部世界的感知与反馈。 首先,我们需要了解导光纤,它是由高折射率的纤芯和包层所组成。包层的折射率小于纤芯的折射率,当光线透入纤芯,在交界面时,由于完全内反射,光线反射回纤芯层,沿着纤芯向前传播且只有很小衰减

光纤传感器的结构原理就像一位精通各种乐器的音乐大师能够将最微小的声音转化为美妙的旋律它通过捕捉周围环

光纤传感器的工作原理,犹如一位精通乐器的音乐大师,将微小的声音转化为美妙旋律。它通过捕捉周围环境的变化,如温度、压力或振动,利用光波在不同介质中的传播特性,将这些信息编码成光信号,从而实现对外部世界的感知与反馈。

首先,我们需要了解导光纤,它是由高折射率的纤芯和包层所组成。包层的折射率小于纤芯的折射率,当光线透入纤芯,在交界面时,由于完全内反射,光线反射回纤芯层,沿着纤芯向前传播且只有很小衰减。这就是如何用光导维引导到检测点,再用同样方式引导到接收器来实现检测。

按动作方式分,我们有物性型和结构型两种类型。物性型利用光调制效应,即当外界环境因素改变时,其传输特性发生变化,可以测出这次变化,就可以知道被测物理量的变化。而结构型则由敏感元件、传输回路及测量电路组成,只是作为媒介,不参与功能作用。

此外,还有准分布式和分布式两种技术。准分布式使用多个嵌入FBG,每个都可以识别特定波长,而分布式则是一种能够连续测量整条光缆上的技术,有DTS(温度)、DAS(声学)和DSS(应变)三种应用形式。

总之,通过将来自光源的光经过带宽窄或带宽宽的大容量单模或多模玻璃棕榄管送入调制器,使待测参数与进入调制区相互作用后,使得被调制信号发生显著改变,这些方法使我们能够监控各种环境条件,并提供了一个灵活、高效且经济实用的解决方案用于各种工业控制系统中。

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