光纖傳感器非常適合不敏感的條件，包括噪音、高振動、極熱、潮濕和不穩(wěn)定的環(huán)境。這些傳感器可以輕松安裝在小區(qū)域中，并且可以正確定位在需要柔性光纖的任何地方。波長偏移可以使用光學頻域反射儀來計算。可以使用諸如光學時域反射計之類的設備來確定光纖傳感器的時間延遲。

光纖傳感器的一般框圖如上所示。該框圖由光源(發(fā)光二極管、激光和激光二極管)、光纖、傳感元件、光檢測器和末端處理設備(光譜分析儀、示波器)組成。這些傳感器根據(jù)工作原理、傳感器位置和應用分為三類。

根據(jù)工作原理，光纖傳感器分為三種：1.基于強度2.基于相位3.基于極化

1.基于強度的光纖傳感器

基于強度的光纖傳感器需要更多的光，這些傳感器使用多模大芯光纖。下圖給出了關于光強度如何作為傳感參數(shù)工作以及這種布置如何使光纖作為傳感器工作的概念。振動傳感器。當有振動時，從一端插入到另一端的光就會發(fā)生變化，這將產(chǎn)生測量振動幅度的智能。

圖中，較近的光纖和振動傳感器取決于后面部分的光強。由于系統(tǒng)中不會發(fā)生在環(huán)境中的可變損耗，這些傳感器具有許多限制。這些可變損耗包括由于拼接引起的損耗、微觀和宏觀彎曲損耗、由于接頭處的連接引起的損耗等。示例包括基于強度的傳感器或微彎曲傳感器和倏逝波傳感器。

這些光纖傳感器的優(yōu)點包括成本低、能夠作為真正的分布式傳感器執(zhí)行、實現(xiàn)非常簡單、可以多路復用等。缺點包括光強度和相對測量值的變化等。

2.基于偏振的光纖傳感器

基于偏振的光纖對于某一類傳感器很重要。該屬性可以通過各種外部變量簡單地修改，因此，這些類型的傳感器可以用于測量一系列參數(shù)。已開發(fā)出具有精確偏振特性的特殊光纖和其他組件。通常，它們用于各種測量、通信和信號處理應用。

基于偏振的光纖傳感器的光學設置如上所示。它是通過偏振器對來自光源的光進行偏振而形成的。偏振光在與一段雙折射偏振保護光纖的選定軸成45°處開始。這部分光纖用作傳感光纖。然后，在任何外部干擾(例如應力或應變)下，兩個極化狀態(tài)之間的相位差會發(fā)生變化。然后，根據(jù)外部干擾，改變輸出極化。因此，通過考慮光纖下端的輸出極化狀態(tài)，可以檢測到外部干擾。

3.基于相位的光纖傳感器

這些類型的傳感器用于改變信息信號上的發(fā)射器光，其中信號由基于相位的光纖傳感器觀察。當一束光通過干涉儀時，光會分成兩束。其中一束暴露在傳感環(huán)境中，另一束與傳感環(huán)境隔離，作為參考。一旦兩個分離的光束重新組合，它們就會相互阻礙。

這是兩個干涉儀之間的差異和相似之處。就相似性而言，邁克爾遜干涉儀經(jīng)常被認為是折疊式馬赫曾德爾干涉儀。邁克爾遜干涉儀的配置只需要一個光纖耦合器。由于光兩次通過傳感和參考光纖，光纖每單位長度的光學相移加倍。因此，邁克爾遜基本上具有更好的靈敏度。

　　審核編輯：湯梓紅