帶你認識4種光纖傳感器

光纖傳感器技術建立在光纖、光通信和光電子技術的基礎上發展起來，電磁幹擾和腐蝕作用對它的影響很小，它能適應各種惡劣的氣象環境，無需額外的電源進行供電，就能長距離的進行傳輸，目前已成為傳感器行業的研究熱點。光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調製器，使待測參數與進入調製區的光相互作用後，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）發生變化，成為被調製的光信號，再經過光纖送入光電器件、經解調器後獲得被測參數。整個過程中，光束經由光纖導入，通過調製器後再射出，其中光纖的作用首先是傳輸光束，其次是起到光調製器的作用。下面工業電器網小編為大家介紹4種常見的光纖傳感器。

（1）光纖陀螺

光纖陀螺按原理可分為幹涉型、諧振型和布裡淵型，這是三代光纖陀螺的代表。第一代幹涉型光纖陀螺，21實際初期，該項技術就已經成熟，適合進行批量生產和商品化。第二代諧振型光纖陀螺，暫時還處於實驗室研究向實用化推進的發展階段。第三代布裡淵型，它還處於理論研究階段。

光纖陀螺結構根據所採用的光學元件有3種實現方法：小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學元件系統。21世紀初期，分立光學元件技術已經基本退出，全光纖系統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺中，集成光學器件陀螺由於其工藝簡單、總體重複性好、成本低，所以在高精度光纖陀螺很受歡迎，是其主要實現方法。

（2）光纖光柵傳感器

目前國內外傳感器領域的研究熱點之一光纖布拉格光柵傳感器。傳統光纖傳感器基本上可分為2種類型：光強型和幹涉型。光強型傳感器的缺點在於光源不穩定，而且光纖損耗和探測器容易老化。幹涉型傳感器由於要求兩路幹涉光的光強同等，所以需要固定參考點而導致應用不方便。21世紀初期開發的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免出現上面兩種情況，其傳感信號為波長調製、復用能力強。

在建築健康檢測、衝擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用中，光纖光柵傳感器是最理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器在地球動力學、太空飛行器、電力工業和化學傳感中有廣泛的應用。

（3）光纖電流傳感器

電力工業的迅猛發展帶動電力傳輸系統容量不斷增加，運行電壓等級也越來越高，電流也越來越大，這樣測量起來就非常困難，這就顯現出光纖電流傳感器的優點了。

在電力系統中，傳統的用來測量電流的傳感器是以電磁感應為基礎，這就存在以下缺點：它容易爆炸以至引起災難性事故；大故障電流會造成鐵芯磁飽和；鐵芯發生共振效應；頻率響應慢；測量精度低；信號易受幹擾；體積重量大、價格昂貴等等，已經很難滿足新一代數字電力網的發展需要。這個時候光纖電流傳感器應運而生。

（4）光纖水聽器

光纖水聽器主要用來測量水下聲信號，它通過高靈敏度的光纖相干檢測，將水聲信號轉換為光信號，並通過光纖傳至信號處理系統進行識別。與傳統水聽器相比，光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁幹擾等特點，廣泛用在軍事和石油勘探、環境檢測等領域，具有很大的發展潛力。

光纖水聽器按原理可分為幹涉型、強度型、光柵型等。幹涉型光纖水聽器關鍵技術已經逐步發展成熟，在部分領域形成產品。光纖光柵水聽器則是當前研究的熱點，研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。