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光纤:
光导纤维,
70
年代发展新兴光电材料
——
光电子学领域
光纤传感技术
:受外界环境因素影响
光纤传感器
外界因素
光纤传输光波量
外界因素:压力、温度、电场、磁场
光波量:光强、相位、频率、偏振态
Optical fiber sensor
第
1
页
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26
页
特点:
灵敏度高、结构简单、体积小、抗电磁干扰、
耐腐蚀、绝缘性好、光路可弯曲、遥测
——
可测量
70
多个物理量
——
多学科性:纤维光学、光电技术、弹性
力学、电磁学、电子技术、微机应用
传感器技术—
—第九章
主要内容
第一节 光纤传感器基础
第二节 光纤传感器的调制技术
第三节 光纤传感器应用举例
第
2
页
/
共
26
页
§9-1
光纤传感器基础
一、光纤的结
构
涂敷层:
硅铜、丙烯酸盐 —— 增加机械强度
塑料套管:
保护、不同颜色 —— 区分
多层介质结构
的对称圆柱体
传感器技术—
—第九章
纤芯:
、掺杂( )
——
提高光折射率、 直径
5 ~ 75
um
包层:
、掺杂( )
——
降低光折射率、
100 ~ 200um
第
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纤芯
包层
塑料套
管
涂敷层
mm
1
外层
直
径
u
m
2
0
0
~
1
0
0
1
n
2
Si
O
5
2
2
O
P
O
G
e
、
2
n
2
Si
O
4
3
2
Si
F
O
B
、
二、光纤波导
原理
传感器技术—
—第九章
临界角
全反射
第
4
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26
页
1
n
光密介质
2
n
光疏介质
a
a
b
b
c
c
a
b
1
1
C
C
2
90
2
2
2
1
1
s
i
n
s
i
n
n
n
C
1
2
s
i
n
n
n
C
C
1
1
0
d
1
n
2
n
0
n
A
B
C
三、光纤的特
性
1
、数值孔径
NA
传感器技术—
—第九章
——
光纤接收光的范围
NA
——
光纤集光性能参数,石英光纤
0.2 ~ 0.4
光线由 的空气介质射入纤芯实现全反射:
第
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C
2
1
0
n
N
A
n
n
n
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1
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