波长调制传感原理是什么(波长调制传感原理)

导语：波长调制传感原理

波长调制传感原理

披测场/参量与敏感光纤相互作用,引起光纤中传输光的波长改变;进面通过测量光波长的变化量来确定被测参量的传感方法即为波长调制型传感。目前,波长调制传感器中以对光纤光栅传感器的研究和应用最为普及。然而,在波长调制型传感器家族中还有众多应用广泛的、重要的传光型的传感器,例如:光纤黑体温度计、磷光传感器、光声光谱传感器、光纤SPR传感器等。本章以光纤光栅传感器为主要研究对象,同时选择性地介绍了在生物、医学和环境科学领域有着重要应用和广阔前景的传光型波光。

传感器

纤光栅传感器是一种典型的波长调制型光纤传感器。基于光纤光栅的传感过程是通长调制光纤传感器

过外界参量对Bg中心波长λ的调制来获取传感信息,其数学表达式为λb=2n.4

式中:n为纤芯的有效折射率;λ是光栅周期

这是一种波长调制型光纤传感器。它具有以下明显的优点

①抗干扰能力强。一方面是因为普通的传输光纤不会影响传输光波的频率特性(忽略光纤中的非线性效应);另一方面光纤光栅传感系统从本质上排除了各种光强起伏引起的干扰。例如:光源强度的起伏、光纤微弯效应引起的随机起伏和耦合损耗等都不可能影响传感信号的波长特性,因而基于光纤光栅的传感系统具有很高的可靠性和稳定性。

②传感探头结构简单,尺寸小(其外径和光纤本身等同),适于许多应用场合,尤其是智能材料和结构

③测量结果具有良好的重复性。

④便于构成各种形式的光纤传感网络。

⑤可用于外界参量的绝对测量(在对光纤光栅进行定标后)。

⑥光栅的写人工艺已较成熟,便于形成规模生产。光纤光栅由于具有上述诸多优点,因而具有广泛的应用。

它也存在一些不足之处,例如,对波长移位的检测需要用较复杂的技术和较昂贵的仪器或光纤器件,需大功率的宽带光源或可调谐光源,其检测的分辨率和功态范围也受到一定限制等。

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