光纤传感器的结构原理就像一位精通细节的艺术家用微小的笔触勾勒出物体的轮廓
光纤传感器的工作原理,犹如一位精通细节的艺术家,用微小的笔触勾勒出物体的轮廓。它将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,这种被调制后的信号称为被调制信号,再利用这些变化对传输特性施加影响,完成测量。
在这个过程中,导纤维扮演着至关重要的角色,它是高折射率纤芯和包层所组成的一种介质。通过完全内反射原理,将发射器发出的光线用导纤维引导到检测点,再将检测到的信号用同一根导纤维引导到接收器,这样就实现了远距离无线电干扰环境下的检测。
根据其工作原理,我们可以将这类传感器分为两大类:物性型和结构型。物性型依赖于外界因素对光纤本身特性的影响,如温度或压力,而结构型则依赖于预先设计好的敏感元件,如布拉格镜(FBG)。
其中,有些点传感器每个单独都有自己的位置,每次需要单独回程,因此适用于较短长度部署;而准分布式传感器使用多个嵌入式FBG,可以沿整个路径识别;最后还有分布式技术,它不仅能够连续监测整条缆线,还能提供高分辨率和灵敏度,对温度、声学振动甚至应变都能进行测量。
总之,无论是通过改变物理条件还是利用专门设计的人工材料,现代科技让我们能够以前所未有的方式探索世界,并且这种探索正变得越来越精确、高效,而且越来越深入地融入我们的日常生活中。