近年來(lái),傳感器在朝著(zhù)靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過(guò)程中,光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞,它的基本工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調制器,使待測參數與進(jìn)入調制區的光相互作用后,導致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長(cháng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化,稱(chēng)為被調制的信號光,再經(jīng)過(guò)光纖送入光探測器,經(jīng)解調后,獲得被測參數。
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、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無(wú)感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),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。
光纖在傳感器家族中是后起之秀,它憑借著(zhù)光纖的優(yōu)異性能而得到廣泛的應用,是在生產(chǎn)實(shí)踐中值得注意的一種傳感器。根據光纖在傳感器中的作用可以分為功能型和非功能型兩種。
功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件,被測量對光纖內傳輸的光進(jìn)行調制,使傳輸的光的強度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化,再通過(guò)對被調制過(guò)的信號進(jìn)行解調,從而得出被測信號。
光纖在其中不僅是導光媒質(zhì),而且也是敏感元件,光在光纖內受被測量調制,多采用多模光纖,成本較高,但是勝在它結構緊湊、靈敏度高。
非功能型傳感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化,光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),常采用單模光纖。光纖在其中僅起導光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測量調制。無(wú)需特殊光纖及其他特殊技術(shù);比較容易實(shí)現,成本低,但是靈敏度較低。