光纖傳感器產品分類和用途介紹

光纖在傳(chuan) 感器領域得到快速的發展和廣泛的應用。光纖傳(chuan) 感器的工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調製器，使待測參數與(yu) 進入調製區的光相互作用後，導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等)發生變化，稱為(wei) 被調製的信號光，在經過光纖送入光探測器，經解調後，獲得被測參數。目前中國市場上，布拉格光纖光柵和基於(yu) 光時域反射的分布式傳(chuan) 感器是應用的光纖傳(chuan) 感技術。

目前市場上光纖傳(chuan) 感器產(chan) 品主要有光纖陀螺儀(yi) 、光纖水聽器、光纖光柵傳(chuan) 感器和光纖電流傳(chuan) 感器。下麵介紹一下他們(men) 各自的原理以及發展概況：

1、光纖陀螺儀(yi)

光纖陀螺儀(yi) 按測量原理可分分幹涉型、諧振型和布裏淵型，幹涉型屬於(yu) *代光纖陀螺儀(yi) ，目前該產(chan) 品在技術上已經比較成熟，正處於(yu) 批量化生產(chan) 和商品化階段;第二代產(chan) 品是諧振型光纖陀螺儀(yi) ，處於(yu) 實驗室研究向實用化推進的發展階段;布裏淵型是第三代，尚處於(yu) 理論研究階段。光纖陀螺儀(yi) 結構根據所采用的光學元件有三種實現方法：小型分立元件係統、全光纖係統和集成光學元件係統。目前分立光學元件方案已經基本消失，全光纖係統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺儀(yi) 中，集成光學器件陀螺儀(yi) 以工藝簡單，總體(ti) 重複性好、低成本成為(wei) 中光纖陀螺儀(yi) 的主要方案。

2、光纖水聽器

光纖水聽器是一種建立在光纖、光電子技術基礎上的水下聲信號傳(chuan) 感器，它通過高靈敏度的光纖相幹檢測，將水聲信號轉換為(wei) 光信號，並通過光纖傳(chuan) 至信號處理係統轉換為(wei) 相對應的聲信號信息。與(yu) 傳(chuan) 統水聽器的相比較，光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁幹擾等優(you) 點，廣泛用於(yu) 軍(jun) 事和石油勘探、環境檢測等領域，具有很大的市場前途。

光纖水聽器按原理可分為(wei) 幹涉型，強度型，光柵型等。幹涉型光纖水聽器關(guan) 鍵技術已經逐步發展成熟;光纖光柵水聽器則是當前光纖傳(chuan) 感器研究的熱點方向。涉及到的關(guan) 鍵技術包括光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路複用技術以及工程技術等。

3、光纖光柵傳(chuan) 感器

光纖光柵傳(chuan) 感器尤其是光纖Bragg光柵傳(chuan) 感器是zui近幾年外傳(chuan) 感器領域的研究熱點。傳(chuan) 統光纖傳(chuan) 感器絕大部分屬於(yu) 光強型和幹涉型，光強型傳(chuan) 感器存在光源不穩定，光纖損耗和探測器老化等問題，幹涉型傳(chuan) 感器由於(yu) 要求兩(liang) 路幹涉光的光強相等需要固定參考點應用不便。

以光纖布拉格光柵為(wei) 主的光纖光柵傳(chuan) 感器傳(chuan) 感信號為(wei) 波長調製以及複用能力強，避免了上述傳(chuan) 統光纖傳(chuan) 感器存在的問題。在建築健康檢測、衝(chong) 擊檢測、形狀控製和振動阻尼檢測等應用，光纖光柵傳(chuan) 感器是的靈敏元件。光纖光柵傳(chuan) 感器在地球動力學、航天器、船舶航運、民用工程結構、電力工業(ye) 、醫藥和化學傳(chuan) 感中有廣泛的應用。

4、光纖電流傳(chuan) 感器

電力工業(ye) 的迅猛發展帶動電力傳(chuan) 輸係統容量不斷增加，運行電壓等級越來越高，不得不麵臨(lin) 電流的測量問題。在高電壓、大電流和強功率的電力係統中，以電磁感應為(wei) 基礎的傳(chuan) 統電流傳(chuan) 感器(簡稱CT)暴露出一係列嚴(yan) 重缺點：爆炸引起災難性事故;大故障電流引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應;滯後效應;精度不高;易受幹擾;體(ti) 積大、重量大、價(jia) 格昂貴等，已經難以滿足新一代數字電力網的發展需要。光纖電流傳(chuan) 感器成為(wei) 解決(jue) 上述難題的辦法。