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光纖傳感器的結(jié)構(gòu)原理

　
　　一種把測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的電信號的裝置叫做以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統(tǒng)以及信息傳輸均用金屬導(dǎo)線連接，見圖(a)。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成，見圖(b)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。

　　光的某一性質(zhì)受到被測量的調(diào)制，已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光接收器，使光信號變?yōu)殡娦盘枺?后經(jīng)信號處理得到所期待的被測量。由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導(dǎo)至敏感元件。

　　可見,光纖傳感器與以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器相比較，在測量原理上有本質(zhì)的差別。傳統(tǒng)傳感器是以機—電測量為基礎(chǔ)，而光纖傳感器則以光學(xué)測量為基礎(chǔ)。

　　光是一種電磁波，其波長從極遠(yuǎn)紅外的lmm到極遠(yuǎn)紫外線的10nm。它的物理作用和生物化學(xué)作用主要因其中的電場而引起。因此，討論光的敏感測量必須考慮光的電矢量E的振動，即

　　A——電場E的振幅矢量；φ——光相位；ω——光波的振動頻率； t——光的傳播時間。
　　可見，只要使偏振態(tài)(矢量A的方向)、光的強度、頻率和相位等參量之一隨被測量狀態(tài)的變化而變化，或受被測量調(diào)制，那么，通過對光的偏振調(diào)制、強度調(diào)制、頻率調(diào)制或相位調(diào)制等進行解調(diào)，獲得所需要的被測量的信息。

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