光纤传感器工作原理：划分三种传输信号工作

光纤传感器非常适合不敏感的条件，包括噪音、高振动、极热、潮湿和不稳定的环境。这些传感器可以轻松安装在小区域中，并且可以正确定位在需要柔性光纤的任何地方。波长偏移可以使用光学频域反射仪来计算。可以使用诸如光学时域反射计之类的设备来确定光纤传感器的时间延迟。

光纤传感器的一般框图如上所示。该框图由光源(发光二极管、激光和激光二极管)、光纤、传感元件、光检测器和末端处理设备(光谱分析仪、示波器)组成。这些传感器根据工作原理、传感器位置和应用分为三类。

根据工作原理，光纤传感器分为三种：1.基于强度2.基于相位3.基于极化

1.基于强度的光纤传感器

基于强度的光纤传感器需要更多的光，这些传感器使用多模大芯光纤。下图给出了关于光强度如何作为传感参数工作以及这种布置如何使光纤作为传感器工作的概念。振动传感器。当有振动时，从一端插入到另一端的光就会发生变化，这将产生测量振动幅度的智能。

图中，较近的光纤和振动传感器取决于后面部分的光强。由于系统中不会发生在环境中的可变损耗，这些传感器具有许多限制。这些可变损耗包括由于拼接引起的损耗、微观和宏观弯曲损耗、由于接头处的连接引起的损耗等。示例包括基于强度的传感器或微弯曲传感器和倏逝波传感器。

这些光纤传感器的优点包括成本低、能够作为真正的分布式传感器执行、实现非常简单、可以多路复用等。缺点包括光强度和相对测量值的变化等。

2.基于偏振的光纤传感器

基于偏振的光纤对于某一类传感器很重要。该属性可以通过各种外部变量简单地修改，因此，这些类型的传感器可以用于测量一系列参数。已开发出具有精确偏振特性的特殊光纤和其他组件。通常，它们用于各种测量、通信和信号处理应用。

基于偏振的光纤传感器的光学设置如上所示。它是通过偏振器对来自光源的光进行偏振而形成的。偏振光在与一段双折射偏振保护光纤的选定轴成45°处开始。这部分光纤用作传感光纤。然后，在任何外部干扰(例如应力或应变)下，两个极化状态之间的相位差会发生变化。然后，根据外部干扰，改变输出极化。因此，通过考虑光纤下端的输出极化状态，可以检测到外部干扰。

3.基于相位的光纤传感器

这些类型的传感器用于改变信息信号上的发射器光，其中信号由基于相位的光纤传感器观察。当一束光通过干涉仪时，光会分成两束。其中一束暴露在传感环境中，另一束与传感环境隔离，作为参考。一旦两个分离的光束重新组合，它们就会相互阻碍。

这是两个干涉仪之间的差异和相似之处。就相似性而言，迈克尔逊干涉仪经常被认为是折叠式马赫曾德尔干涉仪。迈克尔逊干涉仪的配置只需要一个光纤耦合器。由于光两次通过传感和参考光纤，光纤每单位长度的光学相移加倍。因此，迈克尔逊基本上具有更好的灵敏度。

　　审核编辑：汤梓红