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光电开关中的强度调制型光纤传感器先容
 
更新时间:2014.10.13 浏览次数:
 

  利用被测量的一些因素改变光纤中光的强度,再通过光强的变化来测量外界物理量,称为强度调制。

  当一恒定光源的光波注入调制区时,在外力场强的作用下,输出光波强度被光波所调制,载有外力场信息的射出光的包络线与i形状一样,光探测的输出电流也作了同样的调制。同理,可以利用其他各种光强调制方式,如光纤位移、光栅、反射式、微弯、模斑、斑图、辐射等来调制入射光,从而形成的相应的调制器。强度调制是光纤传感器使用最早的调制方法,其特点是技术简单、可靠、价格低,可采用多模光纤,且光纤的连接器和耦合器均已商品化。光源可采用led和高强度的白炽光等非相干光源,探测器一般用光电二极管、三极管和光电开关光电池等。

  1、小的线性位移和触点位移调制方法:这种调制方法使用两根光纤,一根为光的入射光纤,另一根为调制后的光的出射光纤。两根光纤的间距为2-3um,端面为平面,两者对置。通常入射光纤不动,外界因素如压力、张力等使得出射光纤作横向或纵向位移或转动,于是出射光纤输出的光强被其位移所调制。利用这一调制过程可以测量位移量等。若入射和出射光纤均采用相同性能的单模光纤,径向位移与功率耦合系数之间的关系。

  2、微弯损耗光强调制:根据模态理论上,当光纤轴向受力而微弯时,光纤中的部分光会折射到纤芯的包层中去,不产生全折射,这样将引起纤芯中的光强发生变化。因此,可以通过对纤芯或包层的能量变化来测量外界力如应力、重、加速度等物理量。因此微弯损耗光强调制器,而得到测量上述物理量的各种传感器。

  微弯光纤压力传感器由两块波形板或其他形状的变形器构成。其中有一块活动,另一块固定。变形器一般采用的机合成材料如尼龙、有机玻璃等制成。一根光纤从一对变形器之间通过,当变形器的活动部分受到外界力的作用时,光纤将发生周期性微弯曲。

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