微弯型光纤传感器原理及应用
第一章光纤传感器
11光纤传感器的原理
光纤传感系统一般由光源、引导光纤、光纤传感器、光电探测器及信号处理部分组成。由于光纤对外界环境因素很敏感，如温度、压力、电场、磁场等环境条件的变化将引起光波参量，如光强、相位、频率、偏振态等的变化。所以利用光纤的这一特性，研究出了利用待测量对光纤内传输的光波参量进行调制，并对被调制过的光波信号进行解调检测，从而获得待测量值的一种装置。光纤传感器就是依据某些参量随外界因素的变化关系来检测各相应物理量的大小。
12光纤传感器的分类
按照光纤在传感器中所起的作用，光纤传感器可以分为功能型和非功能型两大类。在功能型光纤传感器中，光纤本身作为敏感元件，当光纤与被测对象相互作用时，光纤中的光波参量受到相应的调制；而在非功能型光纤传感器中，光纤只是作为光的传输介质，本身不作为敏感材料使用。
13光纤传感器的优点
与传统的传感器相比，光纤传感器具有独特的优点：1、抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全。由于光纤传感器采用的是光信号作为传输介质，本身不受电磁信号的影响，同时光纤耐腐蚀，所以可以方便有效的用于各种恶劣环境中。2、灵敏度高。光的波长都在几百至一千多纳米，相对于宏观位移很小，所以光纤传感器能够达到很高的精度，可以应用于测量微小位移、加速度、磁场、气体浓度等很多场合。3、体积小、重量轻。光纤不采用金属材料，所以重量轻，同时体积小，便于在空间狭窄的条件下使用。4、测量对象广泛。可以对物理量、化学量进行检测。5、便于复用，容易实现分布式测量。光纤无需供电，传输距离远，容易布设的优点，使得组成光纤传感网络。6、成本低。二氧化硅材料比金属价格低。
14光纤传感器的应用
f基于以上六个独特的优点，光纤传感器有着非常广泛的应用范围，可以安全有效的在恶劣的环境中使用，具体表现在以下几个方面：1、在电力系统中，由于存在较强的电磁干扰，传统的传感器不能有效的对系统进行监控。由于光纤传感器不会受到电磁干扰，所以在电力系统中，光纤传感器起到了独一无二的作用。2、传统的工业工程类传感器包括应用光纤的电光和磁光效应进行测量的电力工业用大电压、大电流传感器。尤其是在高温高压监测应用中，光纤传感器凭借其寿命长，成本低的优势，具有极大的市场需求。3、光纤层析成像分析技术的产生为生物细胞和机体的活性检测提供了一种有效的方式。4、光纤气敏传感器相对于r