Grundprinzipien faseroptischer Sensoren
Glasfaser ist die Abkürzung für Glasfaser. Der Hauptbestandteil von Lichtwellenleitern ist Siliziumdioxid, das aus einem Kern mit einem höheren Brechungsindex, einem Mantel mit einem niedrigeren Brechungsindex und einer Schutzschicht besteht. Der Kern ist ein dünner Glasfaden mit einem Durchmesser von etwa 0,1 mm und einer geführten Wellenstruktur, die darin Licht einschließt und sich in axialer Richtung ausbreitet. Die Entdeckung des Lichtwellenleitersensors entstand aus der Praxis, die externe Störung des Lichtwellenleiters zu erkennen. In der Praxis hat man herausgefunden, dass, wenn die optische Faser Änderungen in der äußeren Umgebung ausgesetzt wird, dies Änderungen der optischen Wellenparameter verursacht, die innerhalb der optischen Faser übertragen werden, und diese Änderungen unterliegen einem bestimmten Gesetz mit externen Faktoren. Entwickelte Glasfaser-Sensortechnologie.
Glasfaser hat einen gewissen empfindlichen Einfluss auf viele externe Parameter. Das Prinzip der Lichtwellenleiter-Erfassung zu studieren bedeutet, zu untersuchen, wie diese Effekte von Lichtwellenleitern angewendet werden können, die Wechselwirkung von Licht im Modulationsbereich mit den externen gemessenen Parametern zu untersuchen und die Funktion von"Übermittlung von" und"Erfassen von" die externen gemessenen Parameter. Dies ist ein Lichtwellenleitersensor. Ader.
In optischen Kommunikationssystemen werden optische Fasern als Medium für die Übertragung von Lichtwellensignalen über große Entfernungen verwendet. Offensichtlich ist bei dieser Art von Anwendung umso besser, je weniger externe Störungen das durch die optische Faser übertragene optische Signal ist. Beim eigentlichen optischen Übertragungsprozess sind Lichtwellenleiter jedoch anfällig für äußere Umgebungsfaktoren wie Temperatur, Druck, elektromagnetisches Feld und andere äußere Bedingungen, die Änderungen der Lichtwellenleiterparameter wie Lichtintensität, Phase, Frequenz, Polarisation, und Wellenlänge. Daher haben die Leute herausgefunden, dass, wenn die Änderung des Lichtwellenparameters gemessen werden kann, die Größe der verschiedenen physikalischen Größen, die die Änderung des Lichtwellenparameters verursachen, bekannt sein kann, und somit wird die Lichtwellenleiter-Sensortechnologie hergestellt. Die Glasfaser-Sensortechnologie ist eine Technologie, die die Empfindlichkeit der Glasfaser&für bestimmte physikalische Größen nutzt, um externe physikalische Größen in Signale umzuwandeln, die direkt gemessen werden können. Weil Lichtwellenleiter nicht nur als Ausbreitungsmedium von Lichtwellen verwendet werden können, sondern auch, weil die charakteristischen Parameter (Amplitude, Phase, Polarisationszustand, Wellenlänge usw.), die Lichtwellen charakterisieren, wenn sich Lichtwellen in Lichtwellenleitern ausbreiten, auf externe Faktoren (wie Temperatur, Druck, Dehnung, Magnetfeld, elektrisches Feld und Verschiebung). , Rotation, etc.) ändert sich direkt oder indirekt, so dass der Lichtwellenleiter auch als Sensorelement zur Erfassung verschiedener physikalischer Größen verwendet werden kann.
Die obige Abbildung ist das schematische Diagramm des Lichtwellenleitersensors. Faseroptische Sensoren bestehen normalerweise aus einer Lichtquelle, einer Übertragungsfaser, einem Sensorelement oder einem Modulationsbereich, einer Lichterkennung und anderen Teilen. Parameter wie Lichtintensität, Wellenlänge, Amplitude, Phase, Polarisationszustand und Modenverteilung können während der Faserübertragung durch äußere Einflüsse verändert werden, insbesondere Temperatur, Druck, Beschleunigung, Spannung, Strom, Weg, Vibration, Rotation, Biegung, Bei Dehnung, chemische Größe und biochemische Größe den optischen Weg beeinflussen, diese Parameter ändern sich entsprechend. Der Lichtwellenleitersensor erfasst die Größe jeder entsprechenden physikalischen Größe gemäß der Beziehung dieser Parameter mit der Änderung externer Faktoren.
