光纤器件及传感系统.ppt

光纤器件 布喇格光栅 0级 +1级 －1级 光纤芯 相位母板 紫外光 母板光 栅刻痕 图1?5相位母板制作光纤光栅原理图 1、光纤光栅 1530 1532 1534 1536 1538 1540 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 反射率 / dB 波长 ? / nm 1535.050nm，25°C 1535.150nm，35°C 图1?10 光纤光栅中心波长随温度变化情况 光纤光栅传感器术语及性能指标 （1）传感器波长：FBG反射谱中的尖峰的中心波长 （2）传感器带宽：每个FBG反射峰所对应的3dB带宽 （3）反射率及边模抑制： 1534 1536 1538 1540 1542 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 反射率 / dB 波长 ? / nm 2、光纤耦合器 输入 多个 输出 多个 输出 多个 输入 图1?15 树形耦合器和星形耦合器类型 （a）树形耦合器 （b）星形耦合器 耦合器就是用来连接3个或者更多的连接点。 3、光纤隔离器及环形器 端口1 端口2 端口3 端口4 图1?19 环形器工作原理示意图 4、光开关 5、 波分复用器 光纤传感系统 2、光纤传感系统中的光源 1、光纤传感系统中的组成 2.1半导体激光二极管LD 2.2发光二极管LED 2.3超辐射发光二极管SLD 2.4 放大自发辐射ASE光源 2.5可调谐分布反馈（DFB）激光器 DFB激光器的谱线窄，其线宽大约为普通FP激光器线宽的1/10左右。 2.6氦氖（He?Ne）激光器 常用的全内腔小功率氦氖激光器输出功率1 mW～3mW，管长约20mm。 3、光纤传感系统中的光电探测器 3.1 PIN光电二极管 3.2 雪崩光电二极管 PIN光电二极管即使在最大的响应度下,一个光子最多也只能产生一对电子-空穴对,是一种无内部增益的器件。 3.3 光敏电阻 光敏电阻是基于光电导效应原理，在光照条件下，通过改变自身的电阻率来实现测量任务的一种光电探测器。 根据光敏电阻的光谱特性可分为紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器和可见光光敏电阻器3 种。 （1）紫外光敏电阻器：180 nm～400 nm （2）红外光敏电阻器：大于780 nm （3）可见光光敏电阻器对于400 nm～780 nm 3.4 硅光电池 3.5 硅光电二极管 3.6 光电位置敏感器件 P I N I1 I2 x L L I0 VR Output electrode Output electrode Incident beam Public electrode I0 I2 I1 R1 R2 Position of incident beam (a) (b) 图2?29 PSD的结构原理及等效电路图 光纤传感器中光的调制技术 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * *