光纖傳感器的應(yīng)用舉例-文檔資料

1、12345 若能適當(dāng)選擇發(fā)光二極管，使其光譜范圍正好若能適當(dāng)選擇發(fā)光二極管，使其光譜范圍正好落在吸收邊的區(qū)域，即可做成透射式光纖溫度傳感落在吸收邊的區(qū)域，即可做成透射式光纖溫度傳感器。透過(guò)半導(dǎo)體的光強(qiáng)隨溫度升高而減少。器。透過(guò)半導(dǎo)體的光強(qiáng)隨溫度升高而減少。6 光源為光源為GaAlAs發(fā)光二極管，測(cè)溫介質(zhì)為測(cè)量光纖發(fā)光二極管，測(cè)溫介質(zhì)為測(cè)量光纖上的半導(dǎo)體材料上的半導(dǎo)體材料CdTe。參考光纖上面沒(méi)有敏感材料。參考光纖上面沒(méi)有敏感材料。采用除法器消除外界干擾，提高測(cè)量精度。測(cè)溫范圍采用除法器消除外界干擾，提高測(cè)量精度。測(cè)溫范圍在在40 120 之間，精度為之間，精度為1 。7)20. 8(2nL式中

2、，式中，L為感受溫度變化的光為感受溫度變化的光纖段的長(zhǎng)度，纖段的長(zhǎng)度， 為光源波長(zhǎng)。為光源波長(zhǎng)。氦氖激光器擴(kuò)束器分束器顯微物鏡單模光纖被測(cè)溫度場(chǎng)光探測(cè)器8C/1010ddC/105dd67TnTLL,試計(jì)算在試計(jì)算在1 m的光纖上，溫度每變化的光纖上，溫度每變化1 時(shí)，將有時(shí)，將有幾根條紋移動(dòng)。幾根條紋移動(dòng)。9解解 根據(jù)式根據(jù)式( (8.20) )，對(duì)溫度求導(dǎo)得，對(duì)溫度求導(dǎo)得)20. 8(2nLTLnTnLTdddd2ddTLLnTnTLdddd2dd代入已知條件得代入已知條件得m)Crad/( 107ddTL則條紋移動(dòng)數(shù)則條紋移動(dòng)數(shù) 。)mC/(17)2/(ddTLm1011位移MABCD1

3、234XM1隨機(jī)分布2對(duì)半分布3同軸分布4同軸分布發(fā)送光纖接收光纖反射光強(qiáng)121隨機(jī)分布；隨機(jī)分布；2對(duì)半分布；對(duì)半分布；3同軸分布；同軸分布；4同軸分布同軸分布位移MABCD1234XM1隨機(jī)分布2對(duì)半分布3同軸分布4同軸分布發(fā)送光纖接收光纖反射光強(qiáng)AMB CDM131隨機(jī)分布；隨機(jī)分布；2對(duì)半分布；對(duì)半分布；3同軸分布；同軸分布；4同軸分布同軸分布位移MABCD1234XM1隨機(jī)分布2對(duì)半分布3同軸分布4同軸分布發(fā)送光纖接收光纖反射光強(qiáng)AMB CDM14151234567889101氦氖激光器；氦氖激光器；2分束分束器；器；3擴(kuò)束鏡；擴(kuò)束鏡；4反射反射鏡；鏡；5可移動(dòng)四面體棱鏡；可移動(dòng)四面

4、體棱鏡；6全息照片；全息照片；7光纖參光纖參考臂；考臂；8光探測(cè)器；光探測(cè)器；9可逆計(jì)數(shù)器；可逆計(jì)數(shù)器；10光闌光闌161234567889101氦氖激光器；氦氖激光器；2分束分束器；器；3擴(kuò)束鏡；擴(kuò)束鏡；4反射反射鏡；鏡；5可移動(dòng)四面體棱鏡；可移動(dòng)四面體棱鏡；6全息照片；全息照片；7光纖參光纖參考臂；考臂；8光探測(cè)器；光探測(cè)器；9可逆計(jì)數(shù)器；可逆計(jì)數(shù)器；10光闌光闌17入射光水管重物斑圖dlh18入射光水管重物斑圖dlh19)23. 8(/dsf式中式中， 為流速；為流速；d為光纖直徑；為光纖直徑；s為斯特羅哈數(shù)為斯特羅哈數(shù)( (無(wú)量無(wú)量綱綱) )，當(dāng)雷諾數(shù)當(dāng)雷諾數(shù)Re在在500150000

5、范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)圓柱體范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)圓柱體s0.2。20212223)24. 8(cos2nf 式中，式中， 為血流速度；為血流速度；n為血液的折射率；為血液的折射率； 為為光纖軸線與血管軸線的光纖軸線與血管軸線的夾角；夾角； 為激光波長(zhǎng)。為激光波長(zhǎng)。ff24f1+ ff f1 將參考光信號(hào)與將參考光信號(hào)與多普勒頻移信號(hào)進(jìn)行多普勒頻移信號(hào)進(jìn)行混頻，就得到要探測(cè)混頻，就得到要探測(cè)的信號(hào)。這種方法稱的信號(hào)。這種方法稱為為光學(xué)外差法光學(xué)外差法。ff25f1+fff1ff262728光源保偏光纖法拉第盒PHD1D2- -+ +渥拉斯渥拉斯登棱鏡登棱鏡29)26. 8()45(sin)25. 8()45(co

6、s202201IIII式中，式中， 為偏振面的旋轉(zhuǎn)角度；為偏振面的旋轉(zhuǎn)角度；I0為入射光強(qiáng)；為入射光強(qiáng)；I1、I2為兩偏振光的強(qiáng)度。為兩偏振光的強(qiáng)度。30)27. 8(2sin2121IIIIP通過(guò)測(cè)量通過(guò)測(cè)量P就能確定就能確定 ，利用式，利用式( (8.17) )即可確定即可確定B。3132磁場(chǎng)光源磁性膜光纖參考光纖光檢測(cè)器電輸出333435導(dǎo)管光纖束反射鏡防水薄膜懸臂梁Pp防水薄膜3637383940脈沖激光器電子處理系統(tǒng)輸入脈沖耦合器探測(cè)器輸出局部微擾（損耗）連續(xù)傳感光纖zl n(Ps)斜率i斜率i光纖端面反射t= 2nz/ci41)28. 8(22ncttz)29. 8(2minncz 一般情況下，一般情況下