光纖傳光纖傳感器（FiberOpticSensor，光纖的年高琨 平板玻璃公司制 dB/KM梯度光 197年美康寧公司制出世界第一根20dB低損耗 電子技術(shù)綜 制出 1973年美貝 用化學(xué)沉積法（CVD）制光1978年對(duì)1.5μm光傳輸接通理論值約1980年光通訊產(chǎn)業(yè)形光纖結(jié)傳光原理：光在光纖界面內(nèi)產(chǎn)生涂覆 護(hù)包纖通常由纖芯、包層及5n光纖傳光n n c

纖芯r r r 0in0i

n

nsin90°

n1sincn2sinrr1當(dāng) 90時(shí)，發(fā)射全反射，即：sincn2/r1 2 nsin nsin

1 2

n2n2

n1光纖結(jié)護(hù)套光纖層rrθi稱為臨界角，θi為θ（Nical），用光纖結(jié)數(shù)值孔徑（Numerical光纖的數(shù)值孔徑大小與幾何尺寸無關(guān)，與纖芯—包層相對(duì)光纖的數(shù)值孔徑表示光纖接收入射光的能力。NA越大數(shù)值孔徑大曲光纖分1階躍型：纖芯與包層間的折射率是芯邊界時(shí)減小為包層折射率。這類光纖有自聚焦作用，也稱自聚焦光光纖分光纖按照傳輸模式分為單模光小接受輸模很這類光纖傳輸性能，頻帶寬具有好的性和敏但制造 。2多模光纖：纖芯尺寸較大，傳輸模式多，容易制造，但能較差，帶寬較窄光波可分解為沿軸向和沿截面徑向 的兩種平面波成。沿截面徑向 的光波在纖當(dāng)在徑向每一次往返傳輸?shù)南辔蛔兓?的整數(shù)倍時(shí)，就在截面內(nèi)形成駐波。這種駐波光線組又稱為“?！?。某一種光纖只能形成特定數(shù)的“?！笔絹韨鬏敼獠?， 速度最快的模式稱為基?；蛑髂！＠w芯直徑越， 模式越。

光纖模式及對(duì)光信號(hào)傳輸?shù)挠皢?階躍光色展寬象。色散影響光纖傳輸信息的容量和色散的種類：材料色散、模式色散和波導(dǎo)色散色散。光源發(fā)出的光不是理想的單一波長(zhǎng)，而是有一定的波譜當(dāng)光在折射率為n的介質(zhì) 時(shí)，其速度v與空氣中的光C之間的關(guān)系色色模式色散>材料色散>波導(dǎo)色散對(duì)于多模光纖，總色散等于三者相加，起主導(dǎo)作用的是式色散，其他兩個(gè)色散影光纖的傳輸傳輸損耗——光信號(hào)通過光纖時(shí)，因某種原因造成的光能量衰減，單位dB/km。造成光纖衰減的主要因素?cái)D壓：光纖受到擠壓產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗 不均勻：光要求小于0.8μm)，端面與不垂直，端面不平，對(duì)接心徑不光纖傳感器工作1，光纖是光信，中 ，光信的特參幅、相、偏振、波長(zhǎng)因外因素溫壓力、磁、電場(chǎng)、位等的作用間接直接生；3，將光纖用作。光纖傳感器與電類傳感器光器光源電源光纖傳感器與電類傳感器內(nèi)相位：偏振敏感材磁-光敏磁-電敏傳輸信光電光纖傳感器是與電類傳感器并行互補(bǔ)的一類新型傳感光纖傳感器的 對(duì)電絕緣——化學(xué)穩(wěn)定性——適合于環(huán)保 、食品工業(yè)檢時(shí)域變換性——適合于多點(diǎn)分布測(cè)、頻帶寬、非接觸式食品等領(lǐng)域的自動(dòng)控制、檢測(cè)、故障診斷、安全以光纖傳感器光纖傳感器按照光纖在傳感器中的作用，通常將光纖傳感器分兩種類型：非功能型（或稱傳光型、結(jié)構(gòu)型）和（或稱傳感型、探測(cè)型）纖是不連續(xù)的,中斷處要接上其他介質(zhì)的敏感元件；多使用多模光纖傳感器根據(jù)光被調(diào)制的原理、。 根據(jù)被測(cè)參數(shù)。光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳，非功能性：光反光傳d依靠折射率變化測(cè)液光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳光強(qiáng)變分光透射進(jìn)入包層。主要用于微彎

光纖微彎曲位移（壓力）傳感x、γ射線等輻射會(huì)引起光纖材料的吸收損耗增加纖的輸出功率降低，從而可以構(gòu)成頻率調(diào)制型光纖傳）光源180被測(cè)量動(dòng)速度

ff fvcoscosD21相位調(diào)制型光纖傳 折折射率改變：某些光纖的纖芯線和外包封材料在溫度下降時(shí)折射率互接近，使發(fā)生全反射的可能變小，傳輸損耗增大，用于低溫探測(cè)相位調(diào)制型光纖傳高光電測(cè)器能檢相位變化，因此需要用光學(xué) 技將位制換振調(diào)。在光纖傳感器中常采用馬德） 儀等儀器完成這一過。單膜光纖＋激光參考激光比較二者參考激光被測(cè)被調(diào)制小可測(cè)得0.025被測(cè)被調(diào)制偏振態(tài)調(diào)制型光纖光波是一種橫波：光振動(dòng)的電場(chǎng)矢量E和磁場(chǎng)矢量始終 方向v垂直自然光：在垂直于光 偏振態(tài)調(diào)制型光纖 根據(jù)光波振動(dòng)方向的分布和變化規(guī)律，又分為偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光偏振態(tài)調(diào)制型光纖偏振態(tài)調(diào)制型光纖（）偏振態(tài)調(diào)制主要利用磁致旋光效應(yīng)、彈光效應(yīng)效應(yīng)偏振態(tài)調(diào)制型光纖彈光效應(yīng)由應(yīng)力引起的感應(yīng)雙折射正比于所施加可以通過檢測(cè)偏振光的強(qiáng)度檢測(cè)光纖位移傳透射反射反射式光纖 隨機(jī)分

對(duì)半分

同軸分（發(fā)送光纖在內(nèi)

同軸分（發(fā)送光纖在外光纖分布方光纖溫度傳振幅相位反射光纖壓力傳強(qiáng)度易燃易爆參數(shù)檢煤礦中

光 參數(shù)檢核工業(yè)環(huán)高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)變壓光 高電動(dòng) 強(qiáng)電磁干設(shè) 電氣設(shè)實(shí) 檢物質(zhì)成分

被測(cè)

樣取 送

光譜物質(zhì)成分

被測(cè)

光纖光譜光光纖轉(zhuǎn)速傳光光 非接觸測(cè)量方 點(diǎn)式光纖液位控適用高、低液密封加油液 液光纖液位控光纖溫度傳折折光 n2隨溫度變光纖高溫溫度傳黑體輻

光譜光譜

智智濾波器高溫光纖氣體成分傳參參考鎖相放光混 室流量

氣體光譜吸氣體光譜吸收比爾-蘭伯分布式域變換統(tǒng)分布檢測(cè)儀分布式域變換OTDR技用于分布檢 光OTDR(Optical Reflectmeter)光時(shí)域反射分布式域變換ODR測(cè)試是通過發(fā)射光沖到光纖內(nèi)，然后在ODR端口接收返回的信息來進(jìn)。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，會(huì)由于光纖本身的性彎的 散射、反射。其中一部分的散射和反射就會(huì)返回到ODR中。返回的有用信息ODR量光位置上時(shí)間或曲線片。 ODR中傳射爾射所產(chǎn)生的背向散射而制成精密的光電 儀表它被廣泛應(yīng)用于光纜線路的 ，、輸衰、接頭衰減和故障定等的測(cè)量。光纖多點(diǎn)測(cè)溫傳光纖溫 光纖陀方向循行一周后會(huì)合，然后在屏幕上產(chǎn)生。光纖陀當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的前進(jìn)方向利用這種光程的變化，如果使不同方向之間產(chǎn) 來測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，這樣就可以制 式光纖陀螺儀諧振。高精度角速度光纖光柵傳光纖布拉格光柵（fibberbragggrattingFBG）是纖芯熔融相位光1級(jí)光

零級(jí)束

1級(jí)光條早期利用高強(qiáng)度紫外光源所形成 條紋對(duì)光纖側(cè)面 ，在該光纖芯中產(chǎn)生折射率調(diào)制或相位光柵光纖光柵傳光纖光柵在纖芯內(nèi)形成空間相位周期性分布，其實(shí)質(zhì)是在纖芯內(nèi)形個(gè)窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡光纖光柵，其實(shí)際還是一段光纖，只不過在此光纖的纖芯有一段明暗條，光柵的功能相當(dāng)于濾光片，在溫、振動(dòng)