物理光学大作业——基于光纤马赫—泽德干涉测力方法设计.ppt

?定义:光纤传感器以光学测量为基础,以光纤为传光或传感的媒体将被测量的变化转换成光波的变化。?工作原理:使光波强度、频率、相位和偏振态四个参数之一随被测量变化,即使四量之一被待测量调制,再结合光探测器和解调器便可测出被测量。基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计电源敏感元件信号接收信号处理光纤被测量光强频率相位偏振态调制解调光纤传感器被测信号基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计传感器光学现象被测量光纤分类干涉型相位调制光纤传感器干涉(磁致伸缩)干涉(电致伸缩)萨格纳克效应光弹效应干涉电流、磁场电场、电压角速度振动、压力、加速度、位移温度SM、PMSM、PMSM、PMSM、PMSM、PMaaaaa非干涉型强度调制光纤传感器遮光板遮挡光路半导体透射率的变化荧光辐射、黑体辐射光纤微弯损耗振动膜后液晶的反射气体分子的吸收光纤泄露膜温度、振动、压力、加速度、位移温度温度振动、压力、加速度、位移振动、压力、位移气体浓度液位MMMMMMSMMMMMMMbbbbbbb偏振调制光纤传感器法拉第效应泡尔效应双折射变化光弹效应电场、磁场电场、电压温度振动、压力、加速度、位移SMMMSMMMb,abbb频率调制光纤传感器多普勒效应受激喇曼散射光致发光速度、流速、振动、加速度气体浓度温度MMMMMMcbb表1光纤传感器的类型及分类注:MM—多模光纤;SM—单模光纤;PM—偏振保持光纤a—功能型;b—非功能型;c—拾光型基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计?1)高灵敏度。例如马赫—,若光源的波长为1um,相当于光程差。?2)抗电磁干扰。由于光纤传感器检测系统不传送电信号,因此,光信号在传输中不会与电磁波发生作用,也不受任何电噪声的影响,在电力系统的检测中得到了广泛应用。?3)结构简单、体积小、质量轻、耗能小。?4)电绝缘性和化学稳定性。光纤是化学性能稳定的高绝缘物质,且敏感元件可以做成电绝缘和电无源元件。?5)良好的安全性。光纤传感器的敏感元件是电无源的,故在生物体内测量时,不存在漏电和电击的危险。基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计?光纤迈克尔逊干涉仪?光纤萨格纳克干涉仪?光纤马赫—泽德干涉仪基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计相位差(萨格纳克相移))基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计基 于光纤马赫—泽 德干涉的测力方法设计