光纤传感器介绍ppt课件
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光纤传感器的分类PPT课件全
NA sini n12 n22
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能。 意义：无论光源发射功率有多大，只有2θi张角
之内的光功率能被光纤接受传播。 大的数值孔径：有利于耦合效率的提高。 但数值孔径太大，光信号畸变也越严重。
2. 光纤模式
按传输模式分为单模光纤和多模光纤。
阶跃型的圆筒波导内传播的模式数量表示为
4.4 光纤传感器
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理 4.4.2 光导纤维的主要参数 4.4.3 光纤传感器结构原理 4.4.4 光纤传感器的分类 4.4.5 光纤传感器的特点 4.4.6 光纤传感器的应用
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理
圆柱形内芯和包层组成，而且内芯的折射率略 大于包层的折射率（n2<n1）
利用光弹效应的声、压力或振动传感器； 利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器； 利用电致伸缩的电场、电压传感器
利用Sagnac效应的旋转角速度传感器（光纤陀 螺）
优点：灵敏度很高， 缺点：特殊光纤及高精度检测系统，成本高。
4.4 光纤传感器
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理 4.4.2 光导纤维的主要参数 4.4.3 光纤传感器结构原理 4.4.4 光纤传感器的分类 4.4.5 光纤传感器的特点 4.4.6 光纤传感器的应用
4.4.4 光纤传感器的分类
传感器
光学现象
被测量
光纤
分类
干
光纤传感器相位调制
干涉（磁致伸缩）
涉
干涉（电致伸缩）
型
Sagnac效应
光弹效应
干涉
电流、磁场 电场、电压 角速度 振动、压力、加速度、位移 温度
SM、PM
a
SM、PM
a
SM、PM
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能。 意义：无论光源发射功率有多大，只有2θi张角
之内的光功率能被光纤接受传播。 大的数值孔径：有利于耦合效率的提高。 但数值孔径太大，光信号畸变也越严重。
2. 光纤模式
按传输模式分为单模光纤和多模光纤。
阶跃型的圆筒波导内传播的模式数量表示为
4.4 光纤传感器
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理 4.4.2 光导纤维的主要参数 4.4.3 光纤传感器结构原理 4.4.4 光纤传感器的分类 4.4.5 光纤传感器的特点 4.4.6 光纤传感器的应用
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理
圆柱形内芯和包层组成，而且内芯的折射率略 大于包层的折射率（n2<n1）
利用光弹效应的声、压力或振动传感器； 利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器； 利用电致伸缩的电场、电压传感器
利用Sagnac效应的旋转角速度传感器（光纤陀 螺）
优点：灵敏度很高， 缺点：特殊光纤及高精度检测系统，成本高。
4.4 光纤传感器
4.4.1 光导纤维的结构和导光原理 4.4.2 光导纤维的主要参数 4.4.3 光纤传感器结构原理 4.4.4 光纤传感器的分类 4.4.5 光纤传感器的特点 4.4.6 光纤传感器的应用
4.4.4 光纤传感器的分类
传感器
光学现象
被测量
光纤
分类
干
光纤传感器相位调制
干涉（磁致伸缩）
涉
干涉（电致伸缩）
型
Sagnac效应
光弹效应
干涉
电流、磁场 电场、电压 角速度 振动、压力、加速度、位移 温度
SM、PM
a
SM、PM
a
SM、PM
光纤及光纤传感器PPT课件
④ 综合业务光纤接入网
市级城市的一二级电信主干，银行，部队，邮局，铁 路等的电信局域网
TV 622M SDH PSTN/ISDN
业务分配节点 (COT)
DDN/ FR SNMP ATM
业务接入节点（RT）
100/1000M E1/BRA/PRA 155M
Internet骨干网
Q3
网管
与电信网管中心相连 典型应用之一：宽带综合业务光纤接入系统拓扑结构
由于光纤和半导体激光器的技术进步， 使 1970 年成为光纤通信发展的一个重 要里程碑
实用光纤通信系统的发展
•
• • • •
1976 年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现
场试验。 1980 年，美国标准化FT - 3光纤通信系统投入商业应用。 1976 年和 1978 年，日本先后进行了速率为34 Mb/s的突变型多模光纤通信系
1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986 年是0.154 dB/km， 接近 了光纤最低损耗的理论极限。
1970 年，光纤通信用光源取得了实质性的进展 •
1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室 温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个 小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。
光纤通讯简介 1·1 1· 2
1.2.1 光通信与电通信 1.2.2 光纤通信的优点 1.2.3 光纤通信的应用
光纤通信发展的历史和现状
1.1.1 探索时期的光通信 1.1.2 现代光纤通信 1.1.3 国内外光纤通信发展的现状
1· 3 光纤通信系统的基本组成
光纤传感器ppt
外界参数温度 压力 振动等引起光纤长度的变化和相位的光 相位变化;从而产生不同数量的干涉条纹;对它的模向移动进 行计数;就可测量温度或压力等
第12章 光纤传感器
反射式光纤位移传感器
➢ 利用光纤实现无接触位移测量 光源经一束多 股光纤将光信号传送至端部;并照射到被测物体 上 另一束光纤接受反射的光信号;并通过光纤 传送到光敏元件上 被测物体与光纤间 距离变化;反射到 接受光纤上;光通 量发生变化 再通 过光电传感器检测 出距离的变化
温度压力光纤传感器
✓ 中心——纤芯；
✓ 外层——包层；
包层
✓ 护套——尼龙料
性质
✓ 光导纤维的导光能力取决于纤芯和包层的性质;
✓ 纤芯折射率N1略大于包层折射率N2N1＞N2
第12章 光纤传感器
1光纤的结构和传输原理 ②光纤的传光原理： 光纤的传播基于光的全反射 当光线以不同角 度入射到光纤端面时;在端面发生折射后进入光纤； 光线在光纤端面入射角θ减小到某一角度θc时;光线
第12章 光纤传感器
2光纤的性能几个重要参数 ③传播损耗A
➢ 光纤在传播时;由于材料的吸收 散射和弯曲 处的辐射损耗影响;不可避免的要有损耗
用衰减率A表示：
A10lg(I1/I2)(dB/Km) l
I1 I2：两接收光纤的光强 在一根衰减率为10dB/Km的光纤中;表示当光纤传输
1Km后;光强下降到入射时的1/10
干涉现象 微小弯曲损失
散射损失
双波长透射率 变化
反射角变化
石英系玻璃 旋转圆盘
石英系玻璃 石英系玻璃 薄膜+膜条 C45H78O2+VL2255N
振子
薄膜
生成着色中心
光纤束成像 多波长传输 非线性光学
第12章 光纤传感器
反射式光纤位移传感器
➢ 利用光纤实现无接触位移测量 光源经一束多 股光纤将光信号传送至端部;并照射到被测物体 上 另一束光纤接受反射的光信号;并通过光纤 传送到光敏元件上 被测物体与光纤间 距离变化;反射到 接受光纤上;光通 量发生变化 再通 过光电传感器检测 出距离的变化
温度压力光纤传感器
✓ 中心——纤芯；
✓ 外层——包层；
包层
✓ 护套——尼龙料
性质
✓ 光导纤维的导光能力取决于纤芯和包层的性质;
✓ 纤芯折射率N1略大于包层折射率N2N1＞N2
第12章 光纤传感器
1光纤的结构和传输原理 ②光纤的传光原理： 光纤的传播基于光的全反射 当光线以不同角 度入射到光纤端面时;在端面发生折射后进入光纤； 光线在光纤端面入射角θ减小到某一角度θc时;光线
第12章 光纤传感器
2光纤的性能几个重要参数 ③传播损耗A
➢ 光纤在传播时;由于材料的吸收 散射和弯曲 处的辐射损耗影响;不可避免的要有损耗
用衰减率A表示：
A10lg(I1/I2)(dB/Km) l
I1 I2：两接收光纤的光强 在一根衰减率为10dB/Km的光纤中;表示当光纤传输
1Km后;光强下降到入射时的1/10
干涉现象 微小弯曲损失
散射损失
双波长透射率 变化
反射角变化
石英系玻璃 旋转圆盘
石英系玻璃 石英系玻璃 薄膜+膜条 C45H78O2+VL2255N
振子
薄膜
生成着色中心
光纤束成像 多波长传输 非线性光学
《光纤传感检测技术》课件
VS
光纤传感检测技术的应用，提高了测 量精度和效率，降低了测量成本，同 时也为一些特殊环境下的测量提供了 可能。例如，在高温、高压、腐蚀等 恶劣环境下，光纤传感检测技术能够 实现准确、可靠的测量，为工业生产 和科学研究提供了有力支持。
对未来发展的思考与建议
虽然光纤传感检测技术已经得到了广 泛应用，但仍然存在一些挑战和限制 。例如，光纤传感器的稳定性、可靠 性、小型化等方面还有待提高。因此 ，未来的研究应该注重解决这些问题 ，提高光纤传感器的性能和可靠性。
对光源和探测器的依赖
光纤传感检测技术需要稳定的光源和探测器 ，否则会影响测量精度。
成本较高
光纤材料和制作工艺成本较高，导致光纤传 感器的价格相对较高。
对弯曲和拉伸较为敏感
光纤弯曲或拉伸会导致光信号的损失或变化 ，影响测量结果。
技术挑战与展望
提高稳定性与可靠性
进一步研究光纤材料的性能，提高光 纤传感器的稳定性与可靠性。
光纤传感检测技术
• 引言 • 光纤传感检测技术的基本原理 • 光纤传感器的分类与特点 • 光纤传感检测技术的应用实例 • 光纤传感检测技术的优势与局限性 • 结论
目录
Part
01
引言
光纤传感检测技术简介
01
光纤传感检测技术是一种利用 光纤作为传感器进行信息检测 的技术。
02
它利用光纤的传光特性，将待 测物理量转换为光信号的变化 ，进而通过光电转换和信号处 理得到所需的信息。
光纤流量传感器
用于测量流量的光纤传感器。
光纤流量传感器利用光纤传输光信号，通过检测光信号在流体中的传播速度或相位变化 来测量流量。这种传感器具有精度高、响应速度快、结构简单、可靠性高等特点，广泛
《光纤传感器》PPT课件
功能型
非功能型
拾光型
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(a) 功能型（全光纤型）光纤传感器
光纤在其中不仅是导光媒质，而且也是 敏感元件，光在光纤内受被测量调制。 优点：结构紧凑、灵敏度高。 缺点：须用特殊光纤，成本高，
典型例子：光纤陀螺、光纤水听器等。
返
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(b) 非功能型（或称传光型）光纤传感器
I2 p ln I1 2 A
表明待测压力与输出光强比的对数呈线性关系。 若将I1、I2检出后分别经对数放大后，再通过减法器 即可得到线性的输出。 采用不同的尺寸、材料的膜片，可获得不同的测量范围。
光导纤维的主要参数
1. 数值孔径（NA）
2. 光纤模式
3. 传播损耗
返返 回回
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1. 数值孔径（NA）
2 NA sin i n12 n2
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能。
意义：无论光源发射功率有多大，只有 2θi 张角 之内的光功率能被光纤接受传播。
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光纤传感器
光导纤维的结构和导光原理 光导纤维的主要参数
光纤传感器结构原理
光纤传感器的分类
光纤传感器的特点
光纤传感器的应用
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光导纤维的结构和导光原理
圆柱形内芯和包层组成，而且内芯的折射率略 大于包层的折射率
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斯乃尔定理
当光由光密物质出射至光疏物质时，发生折射
被测对象导致光的相位变化，然后用干涉仪来检测这 种相位变化而得到被测对象的信息。
非功能型
拾光型
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(a) 功能型（全光纤型）光纤传感器
光纤在其中不仅是导光媒质，而且也是 敏感元件，光在光纤内受被测量调制。 优点：结构紧凑、灵敏度高。 缺点：须用特殊光纤，成本高，
典型例子：光纤陀螺、光纤水听器等。
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(b) 非功能型（或称传光型）光纤传感器
I2 p ln I1 2 A
表明待测压力与输出光强比的对数呈线性关系。 若将I1、I2检出后分别经对数放大后，再通过减法器 即可得到线性的输出。 采用不同的尺寸、材料的膜片，可获得不同的测量范围。
光导纤维的主要参数
1. 数值孔径（NA）
2. 光纤模式
3. 传播损耗
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1. 数值孔径（NA）
2 NA sin i n12 n2
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能。
意义：无论光源发射功率有多大，只有 2θi 张角 之内的光功率能被光纤接受传播。
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光纤传感器
光导纤维的结构和导光原理 光导纤维的主要参数
光纤传感器结构原理
光纤传感器的分类
光纤传感器的特点
光纤传感器的应用
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光导纤维的结构和导光原理
圆柱形内芯和包层组成，而且内芯的折射率略 大于包层的折射率
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斯乃尔定理
当光由光密物质出射至光疏物质时，发生折射
被测对象导致光的相位变化，然后用干涉仪来检测这 种相位变化而得到被测对象的信息。
《光纤传感器》PPT课件
芯中央开场向外随径向距离增加而逐渐减小,而在包层中折射
率保持不变。
阶跃折射率光纤
渐变折射率光纤
n (r)
n (r)
纤芯
n 1
n 2
折射率分布
包层
r (a )
r (b )
阶跃型：光纤纤芯的折射率分布各点均匀一致，称为多模光纤。
梯度型：折射率呈聚焦型，即在轴线上折射率最大，离开轴线那么逐步降 低，至纤芯区的边沿时，降低到与包层区一样。
siin n n 1 0 1 n n 1 2sirn 2 n 1 0 n 1 2 n 2 2s2 in r
n0为入射光线AB所在空间的折射率，一般为空气，故n０≈1，nl为纤芯折 射率，n2为包层折射率。当n０=1时
siinn1 2n2 2si2n r
当θr=90º的临界状态时，θi=θi0
〔2〕 按传播模式的多少分类
单模光纤:通常是指阶跃型光纤中的纤芯尺寸很小(通常 仅几微米)、光纤传播的模式很少、原那么上只能传送一种 模式的光纤(通常是芯径很小的低损耗光纤)。这类光纤传输 性能好(常用于干预型传感器),制成的传感器较多模传感器有 更好的线性、更高的灵敏度和动态测量范围。但单模光纤由 于纤芯太小、制造、连接和耦合都很困难。
3. 传播损耗
损耗原因：光纤纤芯材料的吸收、散射，光纤弯曲处的 辐射损耗等的影响。传播损耗〔单位为dB〕
Aa l 10g1I0 I
l—光纤长度； a—单位长度的衰减； I0—光导纤维输入端光强； I—光导纤维输出端光强。
与光纤耦合的电光与光电转换器件
实现电光转换的元件通常是发光二极管 或激光二极管。
光的全反射
当减小入射角时，进入介质2的折射光与分界面的夹角将 相应减小，将导致折射波只能在介质分界面上传播。对这
光纤和激光传感器ppt课件
半屈式内镜阶段（1932～1957）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
光导纤维内镜阶段（1957年至今）
• 1954年，英国的Hopkins和Kapany发明了光导纤维技 术。
• 1911年Elsner对Rosenhein式胃窥镜作了改进， 在前端加上橡皮头做引导之用，但透镜脏污后 便无法观察成为主要缺陷，Elsner式胃镜1932 年以前仍处于统帅地位。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 功能型光纤（光纤传感器）
– 可以测量的物理信息种类：声、振动、温度、磁、 旋转等
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3.9.1 光纤传感器
• 1）
•
纤芯为石英玻璃等材料制成的导光纤维细丝，直
• 最初Bozzine研制的第一台硬管内镜以烛光为 光源，后来改为灯泡作光源，而当今从内镜获 得的是彩色相片或彩色电视图像。这图像不再 是组织器官的普通影像，而是如同在显微镜下 观察到的微观像，微小病变清晰可辨，其影像 质量已达到了较高的水平。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
光导纤维内镜阶段（1957年至今）
• 光在光纤内经过若干次的全反射,光就能从光纤的一端 以光速传播到另一端,这就是光纤传光的基本原理
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
光导纤维内镜阶段（1957年至今）
• 1954年，英国的Hopkins和Kapany发明了光导纤维技 术。
• 1911年Elsner对Rosenhein式胃窥镜作了改进， 在前端加上橡皮头做引导之用，但透镜脏污后 便无法观察成为主要缺陷，Elsner式胃镜1932 年以前仍处于统帅地位。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 功能型光纤（光纤传感器）
– 可以测量的物理信息种类：声、振动、温度、磁、 旋转等
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3.9.1 光纤传感器
• 1）
•
纤芯为石英玻璃等材料制成的导光纤维细丝，直
• 最初Bozzine研制的第一台硬管内镜以烛光为 光源，后来改为灯泡作光源，而当今从内镜获 得的是彩色相片或彩色电视图像。这图像不再 是组织器官的普通影像，而是如同在显微镜下 观察到的微观像，微小病变清晰可辨，其影像 质量已达到了较高的水平。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
光导纤维内镜阶段（1957年至今）
• 光在光纤内经过若干次的全反射,光就能从光纤的一端 以光速传播到另一端,这就是光纤传光的基本原理
《光纤传感器》课件
光纤传感器的应 用：广泛应用于 航空航天、医疗、 工业等领域，如 光纤陀螺仪、光 纤温度传感器等
光的调制技术：通过改变光的强度、相位、频率等参数，实现对信息的编码和传 输
光纤传感器的工作原理：利用光的调制技术，将待测物理量转换为光信号，通过 光纤传输到接收端，进行检测和处理
光的调制技术在光纤传感器中的应用：通过光的调制技术，可以实现对温度、压 力、流量等物理量的高精度测量
工作原理：利用光纤对温度敏 感的特性进行测量
特点：精度高、响应速度快、 抗干扰能力强
应用实例：温度监测、温度控 制、温度补偿等
应用领域：广泛应用于工业、医疗、航空航天等领域 工作原理：通过光纤的折射率变化来测量压力 特点：高精度、高灵敏度、抗干扰能力强 应用实例：在飞机发动机、汽车发动机、液压系统中的应用
应用领域：广泛应 用于工业自动化、 机器人、航空航天 等领域
工作原理：利用光 纤的弹性和光学特 性，测量物体的位 移变化
特点：精度高、 响应速度快、抗 干扰能力强
实例：在汽车制造、 机械加工、电子设 备等领域的应用
应用领域：广泛应 用于石油、化工、 食品、医药等行业
工作原理：利用光 纤的折射率变化来 测量液位
提高灵敏度：通过优化光纤结构和材料，提高传感器的灵敏度 降低成本：通过优化生产工艺和材料选择，降低传感器的生产成本 提高稳定性：通过优化传感器设计和材料选择，提高传感器的稳定性和可靠性 提高兼容性：通过优化传感器设计和材料选择，提高传感器与其他设备的兼容性和互操作性
应用领域：工业、医疗、科研 等领域
量测量
应用领域：化 工、环保、食 品、医药等行
业
工作原理：利 用光纤对光的 敏感性，检测 液体或气体的
浓度
光纤传感器ppt讲解
光纤传感器具有很多优点： 1，灵敏度高、响应速度快 2，结构简单、体积小、重量轻、耗能少 3，电气绝缘、可挠曲、便于遥测
4，可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等恶劣环境
5，可以根据实际需要做成各种形状 由于光纤传感器具有如上所述的优势，可以用来解决许 多传统传感器无法解决的测量问题，所以自从它问世以来， 就被广泛地用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、航
光纤传感器
三方面内容
一 光纤传感器的収展不应用 二 光纤传感器的结构及原理 三 介绍几种光纤传感器
一，光纤传感器的収展不应用
1966年高昆博士提出光纤传输的理论 1969年日本平板玻璃公司制出200dB/KM梯度光纤 1970年美康宁公司制出世界第一根20dB/KM低损耗光纤 1972年日本电子技术综合研究所制出7dB/KM SiO2芯光纤 1973年美贝尔实验室用化学沉积法（CVD）制光纤
空航天、地质和岩土工程等各个领域。
光纤传感器在检测地震中的应用
由于具有长距离遥测、耐恶劣环境（可耐500℃以上高温）、灵 敏度高、易于联网等突出优点。光纤传感器可能是目前最好的地震监 测手段，一旦在地震带附近建立起永久的可以监测地震的光纤传感器 网络，就可以及时地监测地下的异常情况，对可能収生的地震収出预 警，最大可能地避免人员伤亡和财产损失。
3,遮光式光纤温度计 当温度升高时，双金属片的发形量增大，带动遮光板在垂 直方向产生位秱从而使输出光强収生发化。
1 光源
2 接收
热双金属式光纤温度开关 1 遮光板； 2 金属片
谢谢大家
2，单光纤液位传感器
1
2
单光纤液位传感器结构
1 光纤；2 耦合器
当光纤处于空气中时，入射光的大部分能在端部 满足全反射条件而返回光纤。当传感器接触液体时， 由于液体的折射率比空气大，使一部分光丌能满足 全反射条件而折射入液体中，返回光纤的光强就减
光纤传感器基本原理PPT课件
运动体的返回信号大小取决于背向散射光强、媒质衰 减和光纤接收面积及数值孔径。 返回进入光纤的总功率Pr
53
5.5 波长调制机理
波长调制光纤传感器主要是利用传感探头的光频谱特性 随外界物理量变化的性质来实现的。此类传感器多为 非功能型传感器。
54
5.5.1 光纤pH探测技术
这种技术利用化学指示剂对被测溶液的颜色反应 来测量溶液的pH值.
光纤传感器按被调制的光波参数不同可分为
强度调制光纤传感器 相位调制光纤传感器 频率调制光纤传感器 偏振调制光纤传感器 波长(颜色)调制光纤传感器
4
5.2 强度调制机理
5
5.2.1 反射式强度调制
这是一种非功能型光纤传感器，光纤本身只起传光作用.
6
输出光纤端面受光锥照 射的表面所占的百分比 为
7
56
5.2 光纤磷光探测技术
57
两个光电二极管的敏感 波长不同，一个对540 nm的光敏感，另一个 对630 nm的光敏感。经 光电二极管转换成电信 号，再经过电子电路进 行信号处理，得到相对 光强与温度变化的特性 曲线。经校正可以得到 输出相对光强与温度呈 线性关系。
58
5.5.3 光纤黑体探测技术
通过测量物体的热辐射能量确定物体表面温度是 非接触式测温技术。物体的热辐射能量随温度 提高而增加。对于理想“黑体”辐射源发射的 光谱能量可用热辐射的基本定律之一普朗克 (Plank)公式表述.
E 0 (,T ) C 1 3 (e c 2/T 1 ) 1
所谓“黑体”、就是能够完全吸收入射辐射，并 具有最大发射率的物体。
34
二、温度应变效应
仅考虑径向折射率变化时，其相位随温度变化为
35
5.3.2 光纤干涉仪
53
5.5 波长调制机理
波长调制光纤传感器主要是利用传感探头的光频谱特性 随外界物理量变化的性质来实现的。此类传感器多为 非功能型传感器。
54
5.5.1 光纤pH探测技术
这种技术利用化学指示剂对被测溶液的颜色反应 来测量溶液的pH值.
光纤传感器按被调制的光波参数不同可分为
强度调制光纤传感器 相位调制光纤传感器 频率调制光纤传感器 偏振调制光纤传感器 波长(颜色)调制光纤传感器
4
5.2 强度调制机理
5
5.2.1 反射式强度调制
这是一种非功能型光纤传感器，光纤本身只起传光作用.
6
输出光纤端面受光锥照 射的表面所占的百分比 为
7
56
5.2 光纤磷光探测技术
57
两个光电二极管的敏感 波长不同，一个对540 nm的光敏感，另一个 对630 nm的光敏感。经 光电二极管转换成电信 号，再经过电子电路进 行信号处理，得到相对 光强与温度变化的特性 曲线。经校正可以得到 输出相对光强与温度呈 线性关系。
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5.5.3 光纤黑体探测技术
通过测量物体的热辐射能量确定物体表面温度是 非接触式测温技术。物体的热辐射能量随温度 提高而增加。对于理想“黑体”辐射源发射的 光谱能量可用热辐射的基本定律之一普朗克 (Plank)公式表述.
E 0 (,T ) C 1 3 (e c 2/T 1 ) 1
所谓“黑体”、就是能够完全吸收入射辐射，并 具有最大发射率的物体。
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二、温度应变效应
仅考虑径向折射率变化时，其相位随温度变化为
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5.3.2 光纤干涉仪