我国光纤传感器的研究现状

光纤传感器的发展与现状制作人： 制作人： 吴限 谢笑声 管胜班级：光电 班级：光电09303班 班 老师： 老师：张森

Content1. 光纤传感器国内发展现状 我国从上世纪70年代末就开始研制光纤传感 表1 光纤传感器测定物体参数的原理 被测物理量 光调制 光学现象 分 类 电流 偏振光 法拉第效应 光学传感器方式、光纤功能型传感器方式 磁场 相位 干涉现象(磁致伸缩) 光纤功能型传感器方式 电压 偏振光 Pockels( 次电光效应) 光学传感器方式 电场 相位 干涉效应(电的) 光纤功能型传感器方式 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 光强 半导体的透明度变化 光学传感器方式 温度 荧光辐射 拾波探头方式 光谱 热体辐射 拾波探头方式 偏振光 复合折射率变化 光学传感器方式 角速度 相位 周期效应 光纤功能型传感器方式 速度 多普勒效应 拾波探头方式 流速 频率 微带损耗 光纤功能型传感器方式 光强 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 振动 光阑反射强度变化 光学传感器方式 加速度 偏振光 光弹性效应 光学传感器方式 压力 相位 干涉现象(光弹性效应) 光纤功能型传感器方式 频率 多普勒效应 拾波探头方式

多成果。其中， 多成果。其中，有相当一部

光纤传感器的发展与现状制作人： 制作人： 吴限 谢笑声 管胜班级：光电 班级：光电09303班 班 老师： 老师：张森

Content1. 光纤传感器国内发展现状 我国从上世纪70年代末就开始研制光纤传感 表1 光纤传感器测定物体参数的原理 被测物理量 光调制 光学现象 分 类 电流 偏振光 法拉第效应 光学传感器方式、光纤功能型传感器方式 磁场 相位 干涉现象(磁致伸缩) 光纤功能型传感器方式 电压 偏振光 Pockels( 次电光效应) 光学传感器方式 电场 相位 干涉效应(电的) 光纤功能型传感器方式 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 光强 半导体的透明度变化 光学传感器方式 温度 荧光辐射 拾波探头方式 光谱 热体辐射 拾波探头方式 偏振光 复合折射率变化 光学传感器方式 角速度 相位 周期效应 光纤功能型传感器方式 速度 多普勒效应 拾波探头方式 流速 频率 微带损耗 光纤功能型传感器方式 光强 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 振动 光阑反射强度变化 光学传感器方式 加速度 偏振光 光弹性效应 光学传感器方式 压力 相位 干涉现象(光弹性效应) 光纤功能型传感器方式 频率 多普勒效应 拾波探头方式

多成果。其中， 多成果。其中，有相当一部

光纤传感器

第

卷第期年月

中国矿业大学学报址

滚

女

干涉型光纤温度传感器的研究石艺尉王耀才自动化系

吴震春

摘要

本文时,

一

型光纤温度传感器的原理和单模光纤的温度灵歌。

度作了理论分析

提出一种干涉条纹移动方向的判别方法。

在检测系统中实现了实验结果是令人满意

对干涉条纹移动童的计数的。

通过实验证明系统是可行的

。

关键词

光纤

,

温度传感器

,

干涉仪

,

干涉条纹

引

言年被提出以来,、

光纤传感器自

,

由于光纤具有体积小。

、

可弯曲

、

轻便

、

抗电磁干,

扰

、

抗腐蚀,

、

信息容量大等优点物力、

因而光纤传感器已引起世界各国科学工作者的重视

各

国相继投人大量人力

财力竞相发展,

但总的来说

,

光纤传感技术的发展仍属于初,

始阶段实践预料,

许多基础工作有待研究,

新的传感理论和原理有待完善,

有些较成熟的理论有待。

绝大部分光纤传感器

尤其是干涉型光纤传感器仍处于实验室研制开发阶段必将以其高灵敏度,、

可以、

一旦干涉型光纤传感器进人市场

高适应性给其它形式的传感、

器以极大的冲击

在干涉型光纤传感技术中,,

光纤中传输光的主要参数如相位,

振幅

偏

振态

、

频率等被待侧场调制,

检测器根据被调制量的大小确定外界待测量的变化

据统

计

,

在光纤传感器的研究中本文采用改进型

有近百分之五十属温度传感器。

可见测量温度变化在实际应

用中范围之广

是其它物

1绪论

1.1 课题的背景、目的及意义

在过去的几十年中，蓝宝石高温光纤传感器的使用量迅速增长并广泛应用

于工业和科研中。光纤黑体腔探头是热辐射测量中的辐射敏感元件，又是高温

光纤传感器中最重要的部件之一。本文介绍了用脉冲激光沉积（PLD）技术制备

高温光纤传感器的传感头薄膜，制备出的传感头薄膜耐高温、灵敏度高，有良

好的使用效果和使用寿命。

随着高功率脉冲激光技术和镀膜技术的发展，脉冲激光沉积镀膜技术应用

越来越广泛，近年来使用范围广，是一种很有发展前景的制膜技术[1]。而激光

脉冲沉积镀膜有独特的物理化学性能的特点和优势，表现在以下方面：激光能

量的高度集中，能够沉积高质量薄膜，适用范围广；脉冲激光沉积镀膜技术系

统简单、易于控制；精度高、灵敏度高、响应快、效率高、灵活性大。选择脉

冲激光沉积镀膜技术来制备高温光纤传感器的传感头，能够得到高品质的多层

黑体腔薄膜。本课题的研究目的是利用脉冲激光沉积镀膜技术的方法，在光纤

传感器的传感头上制成薄膜。用脉冲激光沉积镀膜技术来制备高温光纤传感器

的传感头具有良好的应用前景，具有一定的应用价值和重要的意义[2-5]。

1.2 国内外研究现状及发展前景

七十年代以来光波导技术的发展极大地促进了辐射测温技术的发展，同时

促进了一种新

光纤温度传感器实验

通常按光纤在传感器中所起的作用不同，将光纤传感器分成功能型(或 称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。功能型光纤传感器使

用单模光纤，它在传感器中不仅起传导光的作用，而且又是传感器的敏感元 件。但这类传感器的制造上技术难度较大，结构比较复杂，且调试困难。 非功能型光纤传感器中，光纤本身只起传光作用，并不是传感器的敏感 元件。它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学 式的敏感元件感受被测物理量的变化，使透射光或反射光强度随之发生变化。 所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。它的工作原理是：光纤把测量 对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上， 实现对被测物理量的检测。为了得到较大的受光量和传输光的功率，这种传 感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。光纤传感器的特点是结 构简单、可靠，技术上容易实现，便于推广应用，但灵敏度较低，测量精度 也不高。

本实验仪所用到的光纤温度传感器属于非功能型光纤传感器。

本实验仪重点研究传导型光纤温度传感器的工作原理及其应用电路设 计。在传导型光纤压力传感器中，光纤本身作为信号的传输线，利用压力一 电

。。。

《传感器技术原理与应用》实验报告

学院： 信息工程学院 专业：1 0电子信息工程 班级： 电子2班 姓名：

朱慧娟

学号：

410109060325

2013.4.1

同组成员：

指导教师：

成绩：

刘法伯

董建彬

实验地点： 实验楼301 实验日期：

实验二 光纤传感器的位移特性实验

一、实验目的

1、研究光纤传感器测位移的方法。 2、研究不同反射面对传感器位移的特性。 二、基本原理

本实验采用的是传光型光纤，它有两束光纤混合后，组成Y型光纤，半圆分布及双D分布，一束光纤端部和光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两束光混合后的端部都是工作端亦称探头，他与被测体相距X，有光源发出的光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，二光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 三、实验结果记录

当反射面是光滑时顺测实验数据如表1.1

。。。

当反射面是光滑时逆着测时实验数据如表1.2

当反射面是粗糙时顺测实验数据如表2.1

表2.1 反射面粗糙顺测数据

当反射面是粗糙时逆着测时实验数据如表2.2

。。。

四、实验结果分析

4.1反射面光滑时由实验数据得实验折线图如图1所示。

图1 反射面光滑时实验折线图

由折线图可

主要是方法及结果简介

1999年第4期水　力　发　电　学　报JOURNALOFHYDROELECTRICENGINEERING总第67期

混凝土裂缝光纤传感器的试验

孙东亚

(中国水利水电科学研究院　北京　100044)3　　姜德生　代珩(武汉工业大学　武汉　430070)

提　　要

光纤传感器在混凝土结构深层裂缝监测方面具有巨大的工程应用价值。本文详细介绍了

所研制开发的混凝土裂缝光纤传感器的原理和结构设计。从三点弯曲混凝土梁的加载试验结

果看,传感器能很好地感知裂缝的发生和发展,并且在一定的裂缝开度范围内不断裂,从而能

适应工程应用的要求。

关键词　光纤　混凝土梁　裂缝　灵敏度

一、光纤易受诸如温度、压力、,从而导致光纤相位、系起来,,演绎出了光纤传感器这门新技术。耐高压、耐腐蚀、阻燃防爆、频带宽、动态范围大、柔软纤细挠曲性好,,。其触角已涉及到国防、军事、航空航天、工矿、农业、能源环保、生物医学、计量测试、自动控制等诸方面。

[1,2]于1989年提出把光纤传感技术应用到土木工程。这种应用包括检测Mendez等人

钢筋混凝土结构的内部损伤如混凝土开裂、钢筋锈蚀、钢筋与混凝土的分离等;另外对结构挠曲、应变、振动等各种力学参数也可精确测量。尽管土木工程的恶劣运用环境

。。。

《传感器技术原理与应用》实验报告

学院： 信息工程学院 专业：1 0电子信息工程 班级： 电子2班 姓名：

朱慧娟

学号：

410109060325

2013.4.1

同组成员：

指导教师：

成绩：

刘法伯

董建彬

实验地点： 实验楼301 实验日期：

实验二 光纤传感器的位移特性实验

一、实验目的

1、研究光纤传感器测位移的方法。 2、研究不同反射面对传感器位移的特性。 二、基本原理

本实验采用的是传光型光纤，它有两束光纤混合后，组成Y型光纤，半圆分布及双D分布，一束光纤端部和光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两束光混合后的端部都是工作端亦称探头，他与被测体相距X，有光源发出的光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，二光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 三、实验结果记录

当反射面是光滑时顺测实验数据如表1.1

。。。

当反射面是光滑时逆着测时实验数据如表1.2

当反射面是粗糙时顺测实验数据如表2.1

表2.1 反射面粗糙顺测数据

当反射面是粗糙时逆着测时实验数据如表2.2

。。。

四、实验结果分析

4.1反射面光滑时由实验数据得实验折线图如图1所示。

图1 反射面光滑时实验折线图

由折线图可

中国计量学院

毕业设计（论文）文献综述

学生姓名： 徐婷 学 号： 0800403238 专 业： 光电信息工程 班 级： 08光电2 设计（论文）题目：

光纤振动传感器的设计 指导教师： 李裔 二级学院： 光学与电子科技学院

2011年 3 月 07日

光纤振动传感器的设计

文献综述

一、概述：

光纤传感器的历史可追溯到上世纪70 年代，那时，人们开始意识到光纤不仅具有传光特性，且其本身就可以构成一种新的直接交换信息的基础，无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联系起来。由于其具有常规传感器所无法比拟的优点和广阔的发展前景，很多国家不遗余力地加大对光纤传感器的研究力度，也涌现出许多成果。但它仍存在诸如价格昂贵、技术不够成熟等瓶颈，这使得它在工程上的应用较少。最近涌现的很多成果无论是在价位上还是技术上都有了新的突破。随着新方法、新工艺不断被引入，大量低价位高性能光纤

维普资讯

4

仪表技术与传感器

20年 01

C 2体浓度光纤传感器研究 O气王洪冯金垣彭玉成504 16 0华南理I大学应用物理系广州市

【要】中研究 j基于光纤扰模的气体浓度传感器的传感机理。研制了 C 2气体光纤传感摘文 O器；并进行 7 0气体传感实验研究， 结果表明该传感方法是可行的。该气体传感器结构简单，在 I业及科研等方面有广泛的实用价值。 关键词：光纤扰模 C 2 O气体光纤传感器

S u y n n Fi e tc S ns r f rDe e tn t d i g o b r Op i e o o t c i g CO2Ga nst sDe iyW a gHe g F n iy a, e gYu h n n n, e gJn u n P n c egD p . f pi h s s S u h Ch n i eMt f c n l￣ e t o Ap l d P y i, o t i aUn v x y 0 h oo e c Te.

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