光纤传感器运用远景

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  光纤传感技能是伴随着光导纤维和光纤通信技能开展而构成的一门簇新的 传感技能。光纤传感器的传感活络度要比传统传感器高许多倍，并且它能够在高 电压、 大噪声、 高温、 强腐蚀性等许多特别环境下正常作业， 还能够与光纤遥感、 遥测技能合作，构成光纤遥感体系和光纤遥测体系。光纤传感技能是许多经济、 军事强国争相研讨的高新技能， 它可大范围的运用于国民经济的一切的范畴和国防军事 范畴。在航天（飞机及航天器各部位压力丈量、温度丈量、陀螺等）、帆海（声 纳等）、石油挖掘（液面高度、流量丈量、二相流中空地度的丈量）、电力传输 （高压输电网的电流丈量、电压丈量）、核工业（放射剂量丈量、原子能发电站 走漏剂量监测）医疗（血液流速丈量、血压及心音丈量）、科学研讨（地球自转， 活络蒙皮）等很多范畴都得到了广泛的运用。军用光纤传感器大致上能够分为四大类， 一是光纤陀螺，用于飞机、舰船、导弹等惯导体系，已被美国国防部列为美国 SDI 计划动能兵器中的一项重要内容；二是光纤水听器，用于侦查潜艇、舰船的 行迹，是水兵运用最有开展前途的一种水听器，它十分活络，对监督水下潜艇活 动很重要；三是光纤加速度传感器，用以推导加速度和相位改变的活络器材； 四是光纤压力传感器，它既能够运用光纤水听器的结构，也能够运用微弯调幅传 感器的结构。因为光纤传感器具有高活络度、耐腐蚀、抗搅扰、体积小等长处， 运用范围广泛，能够检测温度、压力、角位移、电压、电流、声响和磁场等多种 物理量。因而深受各方面欢迎，军民兼用，作用很好，开展速度快。人类已进入 信息时代，信息的获取技能是信息技能的要害，传感器技能是信息技能的重要基 础，传感器技能是获取信息的首要技能途径，获取信息是运用信息的先决条件， 获取信息离不开传感器。 传感器是一种能按必定规则将各种被检测的物理量转化 成便于处理的量（如：电、磁量等）的器材。依据所运用活络资料的不同，传感 器大致可分为半导体传感器、陶瓷传感器、光纤传感器等。世界各国对传感器技 术的研讨和开发都极为注重，日本将传感器列为 80 时代全力开展的五项重要技 术之首，又将传感器研制确定为 90 时代开展的要点，美、英等国也投入巨资进 行传感器技能的研制。 光纤传感器是运用光波调制技能即运用光波参量调制的方 式来完成待测信息的提取，因而它与其它传感器比较具有如下杰出的长处： ①在转化功能上作业范围宽，线性度好、信噪比高、重复性好、长期改变小等 长处；②检测信号易于处理，易于传输，并且抗搅扰功能极好，可到达不受电磁 搅扰及核搅扰；③与被测目标所在环境相容，对待丈量扰动小；④体积小、分量 轻、价廉、可靠性高级。

  光弹性元件 光致颜色效 应 放射线 剂量等 光散射 温度、 浓 发光管 效应 度 遮光光路

  产品计划 军用光纤传感器 ①光纤陀螺；②光纤水听器；③光纤加速度传感器；④光纤压力传感器。 民用光纤传感器 ①光纤液位传感器； ②光纤温度传感器； ③光纤流量传感器； ④光纤浓度传感器； ⑤光纤湿度传感器。

  光纤传感器是以光学技能为根底，所以不但能构成纯电子技能不能完成的传 感器，还能结合光、电技能各自的专长，构成新的传感器，扩展传感器的运用范 围。光纤传感器所用的首要物理效应与相应的检丈量如表 2 所示： 光纤传感器运用的物理效应及检丈量 功能型 光纤传输参数改变 物理效应 检丈量 光散射效应 （光强度调 制） 弹性效应 （光相位调 制） 畸变、 振荡、 音响等 非功能型 光转化元件 半导体膜 普克尔元件