光纖傳感器就是用光纖作入信息的傳輸媒質(zhì),光作為信息載體的一種傳感器。它則是伴隨著光纖及光通信技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。1970年以后,因為實用化光纖與半導(dǎo)體激光器的研制成功,光纖通信系統(tǒng)發(fā)展到實用化階段。不過在實際的光傳輸過程中,人們會發(fā)現(xiàn)光纖中傳播的光波特征參量易受外界環(huán)境因素的影響。因此想到如果能側(cè)出光波特征參量的變化就可以知道導(dǎo)致這些光波特征參量變化的物理量的大小,于是出現(xiàn)了一種新的傳感器一光纖傳感器。
光纖傳感器包括對外界被測物理量的感知與傳輸兩種功能。所謂感知就是指外界被測物理量對光纖中傳播的光波特征參量實施調(diào)制,不過其隨被測量的變化而變化,這樣通過測量光波特征參量的變化即可感知外界被測量的變化。所謂傳輸是指通過光纖將受外界被測量調(diào)制的光波傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器件進(jìn)行檢測,通過信號處理將外界被測量的變化從光波中提取出來,即使進(jìn)行解調(diào)。所以,光纖傳感器一般由光源、光纖、傳感頭、光電轉(zhuǎn)換器件和信號處理系統(tǒng)等五部分組成。光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光波作為載波經(jīng)入射光纖傳輸?shù)絺鞲蓄^,光波的某些待征參量在傳感頭內(nèi)被外界被測物理量所調(diào)制,就被調(diào)制后的光波經(jīng)出射光纖傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器件,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換成電信號,再由信號處理系統(tǒng)解調(diào)后就能得到被測物理量的大小和狀態(tài)。
1977年美國海軍研究所開始執(zhí)行了光纖傳感器系統(tǒng)計劃,這也標(biāo)志著光纖傳感器的誕生。在此后的20多年時間中,光纖傳感器獲得了迅速發(fā)展,現(xiàn)在已成為一個種類繁多的巨大家族,在軍事、科研、工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
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