閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
光纖光纜

光纖傳感的原理及發展前景

星之球激光 來源:中國光電子行業(ye) 網2012-03-01 我要評論(0 )   

三十多年以來,光纖傳(chuan) 感器充分利用其自身獨特優(you) 勢不斷加大科學研究、技術開發和商業(ye) 應用,已在全球範圍內(nei) 取得巨大成功。 一、傳(chuan) 感器的概念及優(you) 點 (1)傳(chuan) 感器的概念 傳(chuan) 感...

三十多年以來,光纖傳(chuan) 感器充分利用其自身獨特優(you) 勢不斷加大科學研究、技術開發和商業(ye) 應用,已在全球範圍內(nei) 取得巨大成功。
     
     一、傳(chuan) 感器的概念及優(you) 點

  (1)傳(chuan) 感器的概念

  傳(chuan) 感器是把一個(ge) 物理量、電氣量或其他量的絕對值或其變化轉換成一個(ge) 可以通過觀察或由儀(yi) 器輸出信號的器件、設備或係統。可以感應到的參量有如:溫度、壓力、應變、速度、轉動、光和輻射、電、磁、聲、氣體(ti) 和化學品、周圍物體(ti) 等。

  幾乎材料所有的物理特性,能在某些激勵下產(chan) 生變化,都可用於(yu) 構成傳(chuan) 感器。廣泛使用的傳(chuan) 感器包括:電阻、電感、電容、半導體(ti) 、光電、壓電、機械和MEMS等。

  (2)光纖傳(chuan) 感器的優(you) 點

  1 電氣絕緣;

  2 抗電磁幹擾;

  3 沒有對電力的需要;

  4 固有安全性;

  5 能用於(yu) 許多特殊工作環境;

  6 能進行遠程和多通道複用操作;

  7 體(ti) 積小,重量輕;

  8 集成遙測,光纖本身是數據傳(chuan) 輸通道;

  9 寬的帶寬;

  10 高靈敏度。

 

     二、光纖傳(chuan) 感器原理元件及係統

  1.光纖傳(chuan) 感器基本類型

  光纖傳(chuan) 感器有兩(liang) 個(ge) 基本類型:

  (a)本征(功能)型光纖傳(chuan) 感器,感應信號由光纖本身產(chan) 生;

  (b)非本征(導光 )型光纖傳(chuan) 感器,需要外加傳(chuan) 感器提供感應信號,光纖用作光信號傳(chuan) 輸。

         2.光纖傳(chuan) 感器的類型

  (a)本征(功能)型光纖傳(chuan) 感器

  光纖陀螺儀(yi) 、光纖光柵、光纖幹涉傳(chuan) 感器、微彎光纖傳(chuan) 感器、黑體(ti) 傳(chuan) 感器。

  (b)非本征(導光 )型傳(chuan) 感器

  光時域反射計、光頻域反射計、 法布裏-珀羅 幹涉儀(yi) 、全內(nei) 反射傳(chuan) 感器、光柵傳(chuan) 感器、熒光傳(chuan) 感器、吸收傳(chuan) 感器、多點式傳(chuan) 感器WDM係統。

 

  三、光纖傳(chuan) 感器應用

  (1)光纖傳(chuan) 感器的分類

  光纖傳(chuan) 感器按其響應的環境參量分類:

  溫度光纖傳(chuan) 感器、壓力光纖傳(chuan) 感器、聲學光纖傳(chuan) 感器(如水聽 器)、應變光纖傳(chuan) 感器、位移光纖傳(chuan) 感器、旋轉光纖傳(chuan) 感器(如光纖陀螺)、振動光纖傳(chuan) 感器電,磁光纖傳(chuan) 感器(如電流光纖互感器)、氣體(ti) 和化學光纖傳(chuan) 感器、生物和醫學光纖傳(chuan) 感器。

  (2)光纖傳(chuan) 感器的應用

  1 石油和天然氣:油藏監測井下的P / T傳(chuan) 感、地震陣列、能源工業(ye) 、發電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠;

  2 航空航天:噴氣發動機、火箭推進係統、機身;

  3 民用基礎建設:橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡;

  4 交通運輸:鐵路監控、運動中的重量、運輸安全;

  5 生物醫學:醫用溫度壓力、顱內(nei) 壓測量、微創手術、一次性探頭。

 

  四、光纖布拉格光柵(FBG)

  采用位相掩模製造FBG

  纖芯是共摻硼和本征光敏的,無需載氫。纖芯的尺寸是與(yu) 通信光纖兼容的。采用此光纖,1nm寬和15mm長的透射光柵可以在幾分鍾內(nei) 被準分子激光脈衝(chong) (10Hz,0.5 J/cm2,248nm)寫(xie) 入。

  現在我們(men) 處在信息時代,建設智能社會(hui) 需要先進的傳(chuan) 感係統!光纖傳(chuan) 感是傳(chuan) 感器家族中一員新秀,前程尚難以估量。當前光纖傳(chuan) 感器市場是零散的,但多數應用具有共同的技術基礎,許多器件和係統已進入商用階段,市場份額逐年擴大。市場已從(cong) 2009年的衰退開始複蘇,普遍的共識是年增長率將在10%至25%的範圍內(nei) 。

推動光纖傳(chuan) 感器增長的主要因素為(wei) :

  1 對石油和天然氣日益增長的需求;

  2 迫切探求替代能源;

  3 建立高度周邊和國土安全;

  4 智能基礎設施;

  5 政府支援撥款。

  發展光纖傳(chuan) 感器的挑戰因素有:

  1 非光子技術競爭(zheng) (MEMS,無線等);

  2 盡快對產(chan) 品標準的製定;

  3 成本因子。

 

  五、全球宏觀經濟環境

  與(yu) 傳(chuan) 統的機電和電子傳(chuan) 感器相比,光纖傳(chuan) 感器有著一係列獨特的優(you) 點。尤其是分布式光纖傳(chuan) 感器在大型建築工程、橋梁隧道、鐵道公路、油氣管道、結構健康管理(監控)(SHM)等方麵的應用幾乎是獨一無二的,是其他類型傳(chuan) 感器無法比擬的。從(cong) 目前光纖傳(chuan) 感器已取得的成就來看,未來光纖傳(chuan) 感器應用規模恐怕尚無法估量。

  眾(zhong) 所周知,光纖通信在不長的時間內(nei) ,幾乎完全戰勝了傳(chuan) 統的銅線通信。其實對光纖來說,目前隻是開發和利用了石英光纖優(you) 良的傳(chuan) 光特性。而光纖傳(chuan) 感器不僅(jin) 利用光纖的傳(chuan) 光特性,更利用了光纖對環境參數的敏感特性。其實,光纖還有許多特性正在利用或尚未利用,例如光纖放大器、光纖激光器、光纖功率傳(chuan) 輸、光纖信號處理。

  毫無疑問,完全可以相信繼光纖通信後,光纖傳(chuan) 感器將是光纖技術領域又一新興(xing) 產(chan) 業(ye) 正在迅速崛起,並且相信未來將會(hui) 有更多的光纖新興(xing) 產(chan) 業(ye) 出土、開花、結果。

轉載請注明出處。

免責聲明

① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使 用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。

網友點評
0相關評論
精彩導讀