光纤传感技术对工业发展的促进作用! - 《物理》杂志.pdf

物理学和高新技术 光纤传感技术对工业发展的促进作用! 廖! 延! 彪 （清华大学电子工程系! 北京! #$$$% ） 摘! 要! ! 光纤通信和光纤传感是光纤技术两大应用领域’ 光纤传感由于具有良好的抗电磁干扰、高电磁绝缘性、 本质安全和可成网等诸多优点，因而对仪表工业的发展有很大促进作用，其中包括改造传统产品，更新换代老产 品，以及形成新的技术分支’ 文章对此进行了分析和介绍，并论述了光纤传感研究的新领域’ 关键词! ! 光纤技术，光纤传感，传感技术 !#$%’ ($)*+ ,*-,.+, +./.#* $-01,#+$’ 0*2*’./*-# ()*+ ,-./01-2 （!# $%’( )* +,-%)(.- +(/.(%.(/ ，01.(/23$ 4(.5%1.6 ，7.8 .(/9 #$$$% ，:2.($ ） 3),#+%#4 4 +3415-6 7189: （+; ）52=.15-412. -.? +; 9.2: -:9 4@2 -A2: -33615-412. 27 7189:’ 095-=9 27 4B91: :914-.59 42 96954:2-C.9415 1.49:79:9.59 ，B1CB 96954:2-C.9415 1.=6-412. ，-794D -.? -?-34-81614D 72: .94@2:E ?9F96239.4 ，+; 9.2: 5-. C:9-46D 3:2249 4B9 ?9F96239.4 27 1.4:=9.4 4B:2=CB =3C:-?1.C 27 4:-/ ?1412.-6 3:2?=54 42 72: - .9@ 495B.15-6 8:-.5B’ GB9 :99-:5B -.? ?9F96239.4 27 +; 9.2: 1 :9F19@9? -.? 4B9 52.?1412. 72: 3:9-?1.C 4B91: -33615-412. 1. HB1.- -:9 -.-6DI9?’ 5*6 7.+0,4 4 23415-6 7189: 495B.262CD ，23415-6 7189: 9.2: ，9.1.C 495B.262CD ! ! 光纤传输和传感是光纤技术中的两个重要领 因为光波在光纤中传播时，其特征参量（振幅、相 域’ 目前光纤传输（光通信）技术发展迅猛，应用广 位、偏振态、波长等）会随外界因素（如温度、压力、 泛；光纤传感技术也日益显示出其巨大应用潜力，它 磁场、电场、核辐射等）而变，这就是光纤传感器（23/ 对仪器仪表等许多行业的发展，将产生巨大的促进 415 7189: 9.2: ，+;R ）的基本原理’ 作用’ +;R 可分为传感型（功能型）和传光型（非功能 光纤传感器由于具有抗电磁干扰能力强、灵敏 型）两大类’ 利用外界物理因素改变光纤中光波的 度高、电绝缘性好、安全可靠、耐腐蚀、可构成光纤传 特征参量，从而对外界因素进行探测，称为传感型 感网等诸多优点，在工业、农业、生物医疗等各领域 +;R ，它具有“传”和“感”合一的特点’ 而传光型+;R 均有广阔的应用前景，它将对传统的仪器仪表行业 是指利用其他敏感元件测得的物理量，由光纤进行 注入新的血液’ 信息传输，其特点是可充分利用现有的传感器，便于 推广应用’ 这两类 +;R 都可再分成强度调制、相位 #! 光纤传感器的原理和特点 调制、偏振调制以及波长（或频率）调制等几