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料作为温度敏感材料的光纤温度传感器。在1988年,Roorkee大学RPAgarwal等人,采用CIrD化学气象淀积技术,在光纤端面上淀积多晶硅薄膜,试制了硅吸收型光纤温度传感器。同年,IskoKaja
to等人采用SOI结构,以光纤反射的方式,制作了单晶硅吸收型温度传感器。目前,以GaAs和CdTe直接带隙半导体材料的吸收型光纤温度传感器,已接近实用化。国内对半导体吸收型光纤温度传感器的研究起步较晚,兴起于90年代后期。主要集中在清华大学,华中理工大学,东南大学等高校。他们对该种类型的传感器结构,特性和系统结构进行了详细的分析和实践。但大量的研究只集中在GaAs半导体作为感温材料的传感器上,与国外在该领域的研究水平仍有较大差别。
光纤温度传感器的特点:4光纤温度传感器的特点:
光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点:光波不产生电磁干扰,也不怕电磁干扰,易被各种光探测器件接收.可方便地进行光电或电光转换.易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配.光纤工作频率宽.动态范围大,是一种低损耗传输线,光纤本身不带电.体积小质量轻,易弯曲,抗辐射性能好,特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。国外一些发达国家对光纤温度传感技术的应用研究已取得丰富成果.不少光纤温度传感器系统已实用化.成为替代传统温度传感器的商品。所有与温度相关的光学现象或特性.本质上都可以用于温度测量.基于此.用于温度测量的现有光学技术相当丰富。对于光纤温度传感器的研究占到将近所有光纤传感器研究的20%。光纤温度传感器的研究.除对现有器件进行外场验证、完善和提高外,目前有以下几个发展动向:大力发展测量温度分布的测量技术.即由对单个点的温度测量到对光纤沿线上温度分布.以及大面积表面温度分布的测量:开发包括测量温度在内的多功能的传感器:研制大型传感器阵列.实现全光学遥测。光纤测温传感器是用光纤来测量温度的。有两种方法可实现。一是利用被测表面辐射能随温度的变化而变化的特点;利用光纤将辐射能量传输到热敏元件上,经
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f过转换再变成可供纪录和显示的电信号。这种方法独特之处就是可以远距离测量;另外一种方法是利用光在光导纤维内传输的相位随温度参数的改变而改变的特点,光信号的相位随温度的变化是由于光纤材料的尺寸和折射率都随温度改变而引起的。
5光纤传感器的基本原理
在光纤中传输的单色光波可用如下形式的方程表示E式中,、频
是光波的振幅r
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