光纖傳感器作為一種新型的傳感器件，具有傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)勢，如：測量精度高、測量動態(tài)范圍大、響應(yīng)速度快、不受電磁干擾、防爆防燃、防腐蝕、易于遠距離測量和復(fù)用、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、機械強度高等。早期的光纖主要應(yīng)用于通訊領(lǐng)域，后隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光纖溫度傳感器、光纖壓力傳感器、光纖位移傳感器等逐漸在化工、橋梁、航空、軍事等得到廣泛的應(yīng)用，而由特殊材料制成的光纖傳感器也在生物醫(yī)學(xué)傳感中得到應(yīng)用，如光纖測氧計、光纖血流計、光纖體溫計等。

你了解過光纖傳感器嗎？

光纖傳感為電路和電子電路無法工作的地方提供了測量解決方案。光纖傳感器的工作完全基于光子，也就是通常所說的光。從物理學(xué)的角度看，光子沒有質(zhì)量，光子不干涉電子，光子只在特定條件下干涉其他光子。因此，即使在高電磁場、高磁場、高輻射場和極端溫度的環(huán)境中，光子的行為也是可以預(yù)測和控制的。

傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū))，或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

你了解過光纖傳感器嗎？

光纖傳感器的測量原理有兩種。

(1)物性型光纖傳感器原理，物性型光纖傳感器是利用光纖對環(huán)境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發(fā)生變化的現(xiàn)象。

(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理，結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì)，所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。

在光通信系統(tǒng)中，光纖用作光波信號長距離傳輸?shù)慕橘|(zhì)。顯然，在這種應(yīng)用中，外部干擾越小，光纖傳輸?shù)墓庑盘栐胶?。然而，在光傳輸?shù)膶嶋H過程中，光纖容易受到外部環(huán)境因素的影響，例如溫度、壓力、電磁場和其它外部條件，這將導(dǎo)致光波參數(shù)的變化，例如光強度、相位、頻率、偏振、波長等。因此，可以看出，如果可以測量光波參數(shù)的變化，我們就可以知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，因此產(chǎn)生了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是一種將外部物理量轉(zhuǎn)換為可通過使用光纖的敏感特性直接測量到一些物理量的信號的技術(shù)。因為光纖不僅可以用作光波的傳播介質(zhì)，而且還可以用作特性參數(shù)(幅度、相位、偏振態(tài)、波長等)。光波可以直接或間接地由于外部因素的作用而改變(如溫度、壓力、應(yīng)變、磁場、電場、位移、旋轉(zhuǎn)等)。因此，光纖也可用作感測元件以檢測各種物理量。