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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?yàn)閷?shí)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(shí)用化階段。不過(guò)在實(shí)際的光傳輸過(guò)程中,人們會(huì)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(duì)外界被測(cè)物理量的感知與傳輸兩種功能。所謂感知就是指外界被測(cè)物理量對(duì)光纖中傳播的光波特征參量實(shí)施調(diào)制,不過(guò)其隨被測(cè)量的變化而變化,這樣通過(guò)測(cè)量光波特征參量的變化即可感知外界被測(cè)量的變化。所謂傳輸是指通過(guò)光纖將受外界被測(cè)量調(diào)制的光波傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器件進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)信號(hào)處理將外界被測(cè)量的變化從光波中提取出來(lái),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(hào)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(lái)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(cè)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(hào),再由信號(hào)處理系統(tǒng)解調(diào)后就能得到被測(cè)物理量的大小和狀態(tài)。
1977年美國(guó)海軍研究所開(kāi)始執(zhí)行了光纖傳感器系統(tǒng)計(jì)劃,這也標(biāo)志著光纖傳感器的誕生。在此后的20多年時(shí)間中,光纖傳感器獲得了迅速發(fā)展,現(xiàn)在已成為一個(gè)種類(lèi)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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