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光纖傳感器的結構原理及分類

發布時間:2015-11-12 12:34:16

1、光纖的結構

基本采用石英玻璃,有不同摻雜,主要由三部分組成。

中心——纖芯

外層——包層

護套——尼龍料。

2、光纖傳感器的原理及分類

光纖的傳播基于光的全反射。當光線以不同角度入射到光纖端面時,在端面發生折射后進入光纖。

原理分析:

(1) 光線在光纖端面入射角θ減小到某一角度θc時,光線全部反射(2) 只要θ<θc,光在纖芯和包層界面上經若干次全反射向前傳播,最后從另一端面射出。

為保證全反射,必須滿足全反射條件(即θ<θc)實現全反射的臨界入光纖臨界入射角的大小是由光纖本身的性質決定的,與光纖的幾何尺寸無關。

按光纖的作用,光纖傳感器可分為功能型和傳光型兩種。

(1) 功能型光纖傳感器是利用光纖本身的特性隨被測量發生變化的一種光纖傳感器。例如,將光纖置于聲場中,則光纖纖芯的折射率在聲場作用下發生變化,將這種折射率的變化作為光纖中光的相位變化檢測出來,就可以知道聲場的強度。

(2) 功能型光纖傳感器既起著傳輸光信號作用,又可作敏感元件,所以又稱為傳感型光纖傳感器。傳光型光纖傳感器是利用其他敏感元件來感受被測量變化一種光纖傳感器,傳光型光纖傳感器則僅起傳輸光信號作用,所以也稱為非功能型光纖傳感器。

3、光纖傳感器的特點

光纖傳感器具有以下一些特點:

1.不受電磁場的干擾

2.絕緣性能高

3.防爆性能好,耐腐蝕

4.導光性能好

5.光纖細而柔軟

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