光纖傳感技術(shù)原理及在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的應(yīng)用自出現(xiàn)光纖傳感器后，它的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用引起了各個(gè)國家人們的高度關(guān)注，并且對(duì)光纖傳感技術(shù)進(jìn)行了深入的研究；現(xiàn)如今，通過光纖傳感器可以對(duì)位移、溫度、速度、角度等物理量進(jìn)行測(cè)量，很多西方發(fā)達(dá)國家將對(duì)光纖傳感器研究的重點(diǎn)放在光纖控制系統(tǒng)、核輻射監(jiān)控、民用計(jì)劃等多個(gè)方面，同時(shí)已經(jīng)取得了可喜的成績(jī)。光纖傳感技術(shù)的發(fā)展光纖傳感技術(shù)始于1977年，是一種伴隨著光纖技術(shù)和光通信技術(shù)迅猛發(fā)展起來的新型傳感技術(shù)，光纖傳感器作為光纖傳感技術(shù)的主要載體，近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展，在這一過程中，光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖傳感器的技術(shù)原理光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器、光探測(cè)器以及解調(diào)制器組成。其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送人調(diào)制區(qū)，光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)相互作用，使光的光學(xué)性質(zhì)（如強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等）發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)出射光纖送入光探測(cè)器、解調(diào)器而獲得被測(cè)參數(shù)。光纖傳感器按傳感原理可分為兩類：一類是傳光型（非功能型）傳感器［2］，另一類是傳感型（功能型）傳感器［3］。在傳光型光纖傳感器中，光纖僅作為光的傳輸媒質(zhì)，對(duì)被測(cè)信號(hào)的感覺是靠其它敏感元件來完成的，這種傳感器中出射光纖和入射光纖是不連續(xù)的，兩者之間的調(diào)制器是光譜變化的敏感元件或其它性質(zhì)的敏感元件。在傳感型光纖傳感器中光纖兼有對(duì)被測(cè)信號(hào)的敏感及光信號(hào)的傳輸作用，將信號(hào)的“感”和“傳”合而為一，因此這類傳感器中光纖是連續(xù)的。由于這兩種傳感器中光纖所起的作用不同，對(duì)光纖的要求也不同。在傳光型傳感器中光纖只起傳光的作用，采用通信光纖甚至普通的多模光纖就能滿足要求，而敏感元件可以很靈活地選用優(yōu)質(zhì)的材料來實(shí)現(xiàn)，因此這類傳感器的靈敏度可以做得很高，但需要較多的光耦合器件，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；傳感型光纖傳感器的結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，可少用一些耦合器件，但對(duì)光纖的要求較高，往往需采用對(duì)被測(cè)信號(hào)敏感、傳輸特性又好的特殊光纖。到目前為止，實(shí)際中大多數(shù)采用前者，但隨著光纖制造工藝的改進(jìn)，傳感型光纖傳感器也必將得到廣泛的應(yīng)用。光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的應(yīng)用按光在光纖中被調(diào)制的原理不同，光纖傳感器可分為：強(qiáng)度調(diào)制型、相位調(diào)制型、偏振態(tài)調(diào)制型、頻率調(diào)制型、波長調(diào)制型等。迄令為止，光纖傳感器能夠測(cè)定的物理量已達(dá)七十多種。30多年的發(fā)展，中國光纖傳感市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化格局基本形成，從最初單一的技術(shù)產(chǎn)品推廣逐步向成熟的整體解決方案邁進(jìn)，從產(chǎn)品種類、工藝質(zhì)量及工程實(shí)施服務(wù)等多方面得以逐步完善，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范逐漸形成。主要研究領(lǐng)域包括：(1)新型敏感材料研究;分布式光纖傳感系統(tǒng)開發(fā);新型專用光電子器件開發(fā);適合于易燃易爆、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、高輻射、高溫高壓場(chǎng)所的光纖傳感器開發(fā);大型結(jié)構(gòu)工程長期安全監(jiān)測(cè)與健康診斷的光纖傳感器及其傳感系統(tǒng)開發(fā);光纖光柵傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究;光纖智能材料與結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用研究;光纖陀螺的工程應(yīng)用研究;微光機(jī)電系統(tǒng);(10)準(zhǔn)分子激光微加工技術(shù)研究;(11)特種光纖傳感器件及其他類型光纖傳感器的開發(fā)。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能；絕緣、無感應(yīng)的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū))，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。我國對(duì)光纖傳感器的研究起步較晚，有很多研究所、企業(yè)等對(duì)光纖傳感器的深入研究促進(jìn)了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展。在2010年，張旭平的關(guān)于“布里淵效應(yīng)連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”通過了專家的鑒定。專家組都認(rèn)為此技術(shù)有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，因此，有廣闊的發(fā)展前景。此技術(shù)的發(fā)展主要是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而加速了我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分。因此，傳感器性能好壞決定了物聯(lián)網(wǎng)的性能好壞?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)獲得信息的主要手段為傳感器。這樣一來，傳感器所采集信息的可靠性與準(zhǔn)確性都會(huì)對(duì)控制節(jié)點(diǎn)處理和傳輸信息產(chǎn)生一定影響。由此看來，傳感器的可靠性、抗干擾性等都會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用性能發(fā)揮舉足輕重的作用。通過上述分析得知，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數(shù)，從而為物聯(lián)網(wǎng)更可靠的數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過系統(tǒng)的處理，得到人們需要的結(jié)果。以下是對(duì)光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的探討。目前應(yīng)用最廣的光纖傳感器有四種，分別是光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。其中，光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型，干涉型光纖陀螺是技術(shù)上很成熟的第一代商品化階段，諧振光纖陀螺是處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的第二代，布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺傳感器。光纖水聽器是在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的一種水下聲音信號(hào)傳感器，這種傳感器通過高度靈敏的光纖相干檢測(cè)，把水中的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再通過光纖傳到信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)，這種傳感器按原理可以分為干涉型、強(qiáng)度型、光柵型等類型。在光纖光柵傳感器的產(chǎn)品中包括應(yīng)變傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，其中光纖bragg光柵傳感器是這幾年的研究熱點(diǎn)，它們大部分屬于光強(qiáng)型和干涉型，并且各有利弊。自今年來電力的發(fā)展是突飛猛進(jìn)的，這種情況下，面對(duì)著強(qiáng)大電流的測(cè)量問題，光纖電流傳感器可以很好的避免一些由于電力過強(qiáng)而引發(fā)的事故。光纖傳感技術(shù)在建設(shè)工程物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)如今，在公路、橋梁等的工程建設(shè)過程中，常常會(huì)發(fā)生隧道坍塌、火災(zāi)、橋梁裂縫等安全事故，這既給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅，又對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。但是，如果把光纖傳感器放