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机制二班
光纤传感器及其应用
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一 光纤传感器的定义：
利用光导纤维的传光特性，把被测量转换为光特性(强度、相位、偏振态、频率、波长)改变的传感器。
二 光纤传感器的工作原理
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
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三 光纤传感器的优点
1 灵敏度较高；
2 几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；
3 可以制造传感各种不同物理信息（声、磁、温度、旋转等）的器件；
4 可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境；
四 光纤传感器的应用
1 光纤传感器在石油化工系统中的应用
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在石油化工系统中，由于井下环境具有高温高压，化学腐蚀以及电磁干扰强的特点，使得常规传感器难以在井下很好的发挥作用。然而光纤本身不带电，体小，质轻易弯曲，抗电磁干扰，抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆，空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。
2光纤传感器在电力系统的应用
电力系统网络结构复杂，分布面广，在高压电力线核电力通信网络上存在着各种各样的隐患，因此，对系统内各种线路，网络进行分布式监测显得尤为重要。
在电力系统光缆监测中的应用（我也不懂什么意思）
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通过测量沿光纤长度方向的布里渊散射光的频移和强度，可得到光纤的温度和应变信息，且传感距离较远，所以有深远的工程研究价值。
基于布里渊光时域反射（BOTDR）的分布式光纤传感系统，采用想干检测技术，系统原理图如下
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BOTDR光纤传感系统测量的是光纤的自发布里渊散射信号，其强度非常弱，但是可以采用相干检测技术提高系统信噪比。这种方案可单光源，单端工作系统简单，实现方便，而且可同时监测光纤断点损耗温度和应变。
布里渊散射：光通过介质时，因其无规则热运动的弹性波引起的散射。
3 光纤传感器在医学方面的应用
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（1）压力测量
目前临床上应用的压力传感器主要是用来测量血管内的血压,颅内压，心内压等。用来测量血压的传感器示意图如下
工作原理简述
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探针导管末端侧壁上的一块反水薄膜对压力敏感，一面带有悬臂的微型反射镜与薄膜相连，反射镜对面是一束光线，用来传递入射光到反射镜，同时也将反射光传送出来。当薄膜上有压力时，薄膜发生形变且能带动悬臂使反射镜角度发生变化，从光纤传来的光束照到反射镜上，再反射到光纤的端点。由于反射光的方向岁反射镜角度变化而变化，因此光纤接收到的反射光的强度也随之变化。这一变化通过光纤传到另一端的光电探测器变成电信号，这样通过电压的变化便可知探针处的压力大小。
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光纤传感器在军事领域的应用
（1）光纤声纳阵：声纳是现代反潜战中的主要探测手段，利用光纤声纳可探测水下敌方的潜艇。目前光纤声纳阵已处于现场试验阶段，不久将来将成为现代反潜战的重要探测和定位手段。
（2）光纤陀螺仪：光纤陀螺仪可应用在各种制导武器中，它在测量导弹的姿势 ，实现制导，控制和目标跟踪中占有极其重要的地位，甚至可以说起着关键性和决定性的作用，在上个世纪末，光纤陀螺已投入使用。
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光纤陀螺仪有很多类型，这是其中一种
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