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第9章 光纤传感器;光纤传感器的特点：;一、 光纤;2）斯乃尔定律（Snell‘s Law)——折射定律;3）光的全内反射原理;2、光导纤维——光纤;光纤端面入射角θ0与包层中折射角? 2之间关系;当光线发生全反射时， ? 2 90o，则θ0θc=arc sin NA 当? 2 90o时，θ0θc=arcsin NA，光线消失。 数值孔径的意义是：无论光源发射功率有多大，只有2θc 张角之内的光功率被光纤接受传播。 数值孔径是反映纤芯集光性能的主要参数。;数值孔径的大小由纤芯和包层材料性质决定;3）光纤的类型;（2）光纤按传输模式分类;3、 光纤的特性指标;2）色散;3）光纤的分布类型;;常规光纤与纱芯光纤;二、光纤传感器;B）非功能型（传光型）光纤传感器;2、 光调制解调技术;3、几种常用的光强调制技术;2）光强度的外调制;应用1：反射式光纤位移传感器;输入输出特性:;4)当被测表面继续远离;位移-输出特性曲线;反射型光纤位移传感器的一个典型例子;在压力的作用下，膜片产生挠曲引起膜片位移的微小变化 光通量是膜片的形状尺寸以及探头到膜片的平均距离的函数。;应用3：光纤麦克风（光纤声音传感器）FOM1;光纤加速度传感器;立体声光纤声音监听器;透光型：应用1：遮光式光强度调制器;应用2：移动光栅光纤传感器;由左侧输入光纤的光束,经一小段渐变折射率自聚焦透镜准直后,一部分成为通过两个光栅传输的平行(准直)光束,再经第二个自聚焦透镜,把它们聚焦到输出光纤中。;三、光纤光栅传感器——Brag光栅传感器;;检测原理;检测原理;应用1：分布式光纤光栅多点测量;参数规格;应用2：光纤光栅应变传感器;应用3：光纤光栅温度传感器;设计原理图 1． 1 个固定在拉杆上的FBG 与气室相连。当气室感受到外部压力变化，通过拉杆拉动FBG 产生应力变化， 2． 1 个非受力FBG 作为温度补偿，抵消温度对测压FBG 的影响。;应用5：舰船推进器光纤传感系统;作业第9章 光纤传感器;光纤传感器的特点：;一、 光纤;2）斯乃尔定律（Snell‘s Law)——折射定律;3）光的全内反射原理;2、光导纤维——光纤;光纤端面入射角θ0与包层中折射角? 2之间关系;当光线发生全反射时， ? 2 90o，则θ0θc=arc sin NA 当? 2 90o时，θ0θc=arcsin NA，光线消失。 数值孔径的意义是：无论光源发射功率有多大，只有2θc 张角之内的光功率被光纤接受传播。 数值孔径是反映纤芯集光性能的主要参数。;数值孔径的大小由纤芯和包层材料性质决定;3）光纤的类型;（2）光纤按传输模式分类;3、 光纤的特性指标;2）色散;3）光纤的分布类型;;常规光纤与纱芯光纤;二、光纤传感器;B）非功能型（传光型）光纤传感器;2、 光调制解调技术;3、几种常用的光强调制技术;2）光强度的外调制;应用1：反射式光纤位移传感器;输入输出特性:;4)当被测表面继续远离;位移-输出特性曲线;反射型光纤位移传感器的一个典型例子;在压力的作用下，膜片产生挠曲引起膜片位移的微小变化 光通量是膜片的形状尺寸以及探头到膜片的平均距离的函数。;应用3：光纤麦克风（光纤声音传感器）FOM1;光纤加速度传感器;立体声光纤声音监听器;透光型：应用1：遮光式光强度调制器;应用2：移动光栅光纤传感器;由左侧输入光纤的光束,经一小段渐变折射率自聚焦透镜准直后,一部分成为通过两个光栅传输的平行(准直)光束,再经第二个自聚焦透镜,把它们聚焦到输出光纤中。;三、光纤光栅传感器——Brag光栅传感器;;检测原理;检测原理;应用1：分布式光纤光栅多点测量;参数规格;应用2：光纤光栅应变传感器;应用3：光纤光栅温度传感器;设计原理图 1． 1 个固定在拉杆上的FBG 与气室相连。当气室感受到外部压力变化，通过拉杆拉动FBG 产生应力变化， 2． 1 个非受力FBG 作为温度补偿，抵消温度对测压FBG 的影响。;应用5：舰船推进器光纤传感系统;作业