关于光纤传感器的工作原理以及常见的应用领域解析

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如光纤传感器。

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用， 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。

传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员备受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区)，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还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。

光纤具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还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。

光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

绝缘于污秽、磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流，光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、湿度、温度、声场、流量、浓度、PH值和应变等物理量的测量。光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了许多行业多年来一直存在的技术难题，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用：

干涉陀螺仪和光栅压力传感器在城市建设中的桥梁、大坝和油田中的应用。光纤传感器可以嵌入混凝土、碳纤维增强塑料和各种复合材料中，测试应力松弛、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁在短期施工阶段和长期施工阶段的结构性能。术语运行状态。

在电力系统中，需要测量温度、电流等参数，如高压变压器和大型电机定转子的温度检测。由于电传感器易受电磁场干扰，因此不能用于此类场合。光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术。分布式光纤温度传感系统不仅具有一般光纤传感器的优点，而且具有测量光纤沿线各点温度的能力。凭借其分布式传感能力，我们可以连续实时测量光纤沿线几公里范围内的各个点的温度。定位精度可达米级，测量精度可达1度级。非常适用于大规模交叉口温度测量应用场合。

此外，光纤传感器还可用于铁路监测、火箭推进系统和油井检测。光纤还具有宽带、大容量、远距离传输、实现多参数、分布式、低能耗传感等显着优势。光纤传感可以不断吸收光纤通信的新技术和新器件，各种光纤传感器有望在物联网中得到广泛应用。在研究设计过程中，一定会有这样或着那样的问题，这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新。