光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)具有(you)抗電磁干擾(rao)、耐事(shi)故能(neng)力強、小型化、精(jing)度(du)高(gao)等(deng)優點。為促進(jin)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)在更(geng)多行(xing)業(ye)的(de)應用(yong)，對光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)研究進(jin)展(zhan)進(jin)行(xing)了總結(jie)。介紹了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)基本組成(cheng)和(he)原理，概括了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)分(fen)類特征。按光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)在傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)中的(de)作用(yong)，可分(fen)為功能(neng)型( 全光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)型) 光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和(he)拾光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。按光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)調(diao)制方式(shi)，可分(fen)為強度(du)調(diao)制型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、頻率調(diao)制型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、波(bo)長調(diao)制型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、相位調(diao)制型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)以及偏振態(tai)調(diao)制型光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。按傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)目標分(fen)布(bu)方式(shi)，可分(fen)為點式(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、準(zhun)分(fen)布(bu)式(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和(he)分(fen)布(bu)式(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)在溫度(du)、位移和(he)氣體測量(liang)方面的(de)應用(yong)很廣，未(wei)來光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)發(fa)展(zhan)趨示有(you)著(zhu)強大的(de)發(fa)展(zhan)方向。

傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)在(zai)人(ren)(ren)們(men)日常生活(huo)中已(yi)經得(de)(de)到(dao)了廣泛的(de)(de)(de)應用，隨(sui)著(zhu)新一(yi)代傳(chuan)(chuan)(chuan)輸媒介(jie)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的(de)(de)(de)問世(shi)，傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)得(de)(de)到(dao)進一(yi)步的(de)(de)(de)發展(zhan)，出現了光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)。光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)迅(xun)速發展(zhan)始于(yu) 1977 年，至(zhi)今光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)發展(zhan)已(yi)日趨成(cheng)(cheng)熟。這一(yi)新技術的(de)(de)(de)影響(xiang)目前已(yi)十(shi)分(fen)明顯，是人(ren)(ren)類信息化進程(cheng)的(de)(de)(de)重要標志之(zhi)一(yi)。光(guang)(guang)纖(xian)(xian)是一(yi)種優良的(de)(de)(de)敏感元(yuan)件，適(shi)(shi)用于(yu)遠程(cheng)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸，監(jian)控范圍廣; 其次，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)體積小，質輕，光(guang)(guang)信號傳(chuan)(chuan)(chuan)輸能抗電磁干(gan)擾和抗輻射(she)，適(shi)(shi)用于(yu)惡劣環境(jing)中監(jian)測，如易(yi)(yi)燃(ran)、易(yi)(yi)爆及電磁干(gan)擾。因(yin)此，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)已(yi)在(zai)各個領域得(de)(de)到(dao)研究(jiu)與應用，成(cheng)(cheng)為(wei)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)行(xing)業的(de)(de)(de)先導。

本(ben)文主要(yao)介紹(shao)光(guang)纖傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)基本(ben)組(zu)成(cheng)和(he)原理，并詳細光(guang)纖傳感(gan)(gan)器按照不(bu)同(tong)分類(lei)方(fang)式的(de)(de)(de)分類(lei)以及光(guang)纖傳感(gan)(gan)器在(zai)溫(wen)度、位移和(he)氣體等方(fang)面的(de)(de)(de)應(ying)用，最后對(dui)光(guang)纖傳感(gan)(gan)器未來(lai)的(de)(de)(de)發(fa)展趨(qu)勢進行了展望。

1 光纖傳感器的原理(li)

光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)器用于將被測(ce)量(liang)(liang)的(de)信息轉(zhuan)變為(wei)可測(ce)的(de)光(guang)(guang)(guang)信號(hao)(hao)(hao)，其基本結構由光(guang)(guang)(guang)源、敏感(gan)元件、光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)和光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測(ce)器及(ji)信號(hao)(hao)(hao)處理(li)系(xi)統組成。光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)器具有信息調制(zhi)(zhi)和解(jie)(jie)調功能。被測(ce)量(liang)(liang)對光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)器中光(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)參(can)量(liang)(liang)進(jin)行(xing)調制(zhi)(zhi)的(de)部位稱為(wei)調制(zhi)(zhi)區(qu)(qu)，光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測(ce)器及(ji)信號(hao)(hao)(hao)處理(li)部分稱為(wei)解(jie)(jie)調區(qu)(qu)。當光(guang)(guang)(guang)源所發出的(de)光(guang)(guang)(guang)耦合進(jin)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)，經光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)進(jin)入調制(zhi)(zhi)區(qu)(qu)后，在調制(zhi)(zhi)區(qu)(qu)內受(shou)被測(ce)量(liang)(liang)影響，其光(guang)(guang)(guang)學性質發生改變( 如(ru)光(guang)(guang)(guang)的(de)強度、頻率、波(bo)(bo)長、相(xiang)位、偏振態等發生改變) ，成為(wei)被調制(zhi)(zhi)的(de)信號(hao)(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)。經過光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)輸到光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測(ce)器，光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測(ce)器接(jie)收(shou)進(jin)來的(de)光(guang)(guang)(guang)信號(hao)(hao)(hao)并進(jin)行(xing)光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換，輸出電(dian)信號(hao)(hao)(hao)。最后，信號(hao)(hao)(hao)處理(li)系(xi)統對電(dian)信號(hao)(hao)(hao)進(jin)行(xing)處理(li)得出被測(ce)量(liang)(liang)的(de)相(xiang)關(guan)參(can)數，也就是解(jie)(jie)調。

光纖傳感器的分類

按光纖在傳感器中的(de)作(zuo)用(yong)分類

根據光(guang)(guang)纖(xian)(xian)在傳(chuan)感(gan)(gan)器中(zhong)的(de)作用，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器可以分為功能型光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器、傳(chuan)光(guang)(guang)型光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器和拾光(guang)(guang)型光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器。

①功(gong)能型(xing)光纖(xian)傳感(gan)器。

功(gong)能型(xing)光(guang)(guang)纖傳(chuan)(chuan)感器(qi)亦稱作全光(guang)(guang)纖型(xing)光(guang)(guang)纖傳(chuan)(chuan)感器(qi)，光(guang)(guang)源耦合的發射光(guang)(guang)纖和光(guang)(guang)探測器(qi)耦合的接收光(guang)(guang)纖是一根連(lian)續(xu)光(guang)(guang)纖，具有“傳(chuan)(chuan)”和“感”兩種功(gong)能，被測參(can)量通過直(zhi)接改變光(guang)(guang)纖的某些傳(chuan)(chuan)輸(shu)特征參(can)量對(dui)光(guang)(guang)波實施調制。此類傳(chuan)(chuan)感器(qi)結構緊湊(cou)、靈敏度高，但是需要用到特殊的光(guang)(guang)纖及先進的傳(chuan)(chuan)感技術，比如光(guang)(guang)纖陀(tuo)螺儀、光(guang)(guang)纖水聽器(qi)等。

②傳(chuan)光(guang)型光(guang)纖傳(chuan)感器。

傳(chuan)(chuan)光型光纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的光纖(xian)(xian)僅(jin)僅(jin)起(qi)到傳(chuan)(chuan)導光波(bo)的作用(yong)，其調(diao)制(zhi)(zhi)區在(zai)光纖(xian)(xian)之外，發射(she)光纖(xian)(xian)與(yu)接收光纖(xian)(xian)不具有(you)連續性，其原理為(wei)光照射(she)在(zai)外加的調(diao)制(zhi)(zhi)裝置( 敏感(gan)元件) 上受被測(ce)參量調(diao)制(zhi)(zhi)。這類(lei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的優點是結構簡單、成本(ben)低、容易實現，但(dan)靈敏度(du)要低于(yu)功能(neng)型光纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)。目前已商用(yong)化的光纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)大多屬(shu)于(yu)傳(chuan)(chuan)光型光纖(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)。

③拾光型光纖傳(chuan)感(gan)器。

拾(shi)光(guang)(guang)型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)利(li)用光(guang)(guang)纖(xian)(xian)作為(wei)探頭(tou)，接收由被(bei)(bei)測對象(xiang)輻(fu)射的(de)光(guang)(guang)或者(zhe)被(bei)(bei)其反射、散射的(de)光(guang)(guang)并傳輸到(dao)光(guang)(guang)檢(jian)測器(qi)，經(jing)過(guo)信(xin)號處理得出被(bei)(bei)測參量。光(guang)(guang)纖(xian)(xian)激光(guang)(guang)多普勒測速儀就是典型(xing)(xing)的(de)拾(shi)光(guang)(guang)型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)。它所(suo)能夠測量的(de)流體的(de)濁度比以往所(suo)測流體都要(yao)高至少 5 倍，實現(xian)了不透明流體局部速度的(de)測量。此外，多普勒測速儀還被(bei)(bei)應用于列(lie)車的(de)速度測量等。反射式(shi)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)溫度傳感(gan)器(qi)亦是拾(shi)光(guang)(guang)型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)的(de)代表(biao)之(zhi)一。

按光波調制方式分類

根據被外界信(xin)號(hao)調(diao)(diao)(diao)制的(de)光(guang)(guang)波物理特征參量的(de)變化情況，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)可分為強度調(diao)(diao)(diao)制型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、相位調(diao)(diao)(diao)制型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、頻率調(diao)(diao)(diao)制型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、波長(chang)調(diao)(diao)(diao)制型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)以(yi)及偏振態(tai)調(diao)(diao)(diao)制型(xing)(xing)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)等(deng) 5 種。

①強度(du)調制型光纖傳(chuan)感器。

強(qiang)(qiang)度(du)(du)調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)是光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)中(zhong)相對(dui)簡單(dan)且(qie)使(shi)用(yong)廣泛的(de)調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)方法。其基本原理為: 被測(ce)參(can)量對(dui)光(guang)纖(xian)中(zhong)傳(chuan)輸光(guang)進行調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)光(guang)強(qiang)(qiang)發生(sheng)改變，然后通過檢(jian)測(ce)光(guang)強(qiang)(qiang)的(de)變化( 即解調(diao)(diao)) 實(shi)現對(dui)待測(ce)參(can)量的(de)測(ce)量。強(qiang)(qiang)度(du)(du)調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器大多基于反射式強(qiang)(qiang)度(du)(du)調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)。這類傳(chuan)感(gan)器結構簡單(dan)、成本低、容(rong)易實(shi)現，但容(rong)易受光(guang)源強(qiang)(qiang)度(du)(du)波(bo)動的(de)影響。強(qiang)(qiang)度(du)(du)調(diao)(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器開發應(ying)用(yong)較 早(zao)，近年(nian)來的(de)研究也在不斷突破(po)創新(xin)。

②頻率(lv)調(diao)制型(xing)光纖傳(chuan)感(gan)器(qi)。

光(guang)頻率(lv)調制(zhi)(zhi)，是指被測(ce)參(can)量(liang)(liang)對(dui)光(guang)纖中傳輸光(guang)的頻率(lv)進行調制(zhi)(zhi)，通過頻率(lv)偏移(yi)來檢測(ce)出被測(ce)參(can)量(liang)(liang)。目前，頻率(lv)調制(zhi)(zhi)型光(guang)纖傳感器大(da)多用于測(ce)量(liang)(liang)位移(yi)和速度。

③波長調(diao)制(zhi)型光纖傳(chuan)感器。

被測(ce)(ce)量的(de)信號通(tong)過選(xuan)頻、濾(lv)波(bo)等方式來改變傳(chuan)(chuan)輸光的(de)波(bo)長(chang)(chang)，這(zhe)類調(diao)制(zhi)方式稱(cheng)為光波(bo)長(chang)(chang)調(diao)制(zhi)。傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)光波(bo)長(chang)(chang)調(diao)制(zhi)光纖(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器有基于游標(biao)效應的(de)級(ji)聯光纖(xian)干涉(she)儀(yi)溫度(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器。雖(sui)然該傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)測(ce)(ce)溫范圍小(xiao)，但(dan)其(qi)巨大的(de)靈敏度(du)使其(qi)能(neng)(neng)夠滿足某些特(te)殊要求(qiu)，如(ru)一些需要精確溫度(du)控制(zhi)的(de)科學儀(yi)器。光源和頻譜分析器的(de)性(xing)能(neng)(neng)極大影響了(le)光纖(xian)波(bo)長(chang)(chang)探測(ce)(ce)技術。近年來迅速(su)發展起來的(de)光纖(xian)光柵傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器，則(ze)拓展了(le)功能(neng)(neng)型光波(bo)長(chang)(chang)調(diao)制(zhi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)應用范圍。

④相位(wei)調制型(xing)光纖(xian)傳感器。

相(xiang)位調(diao)制(zhi)型光(guang)纖傳(chuan)(chuan)感器的(de)(de)基本原(yuan)理是: 在被測(ce)參量對敏(min)感元(yuan)件(jian)的(de)(de)作用下(xia)，敏(min)感元(yuan)件(jian)的(de)(de)折射(she)率(lv)或(huo)者(zhe)傳(chuan)(chuan)播常數發(fa)(fa)生變化(hua)，導(dao)致傳(chuan)(chuan)輸光(guang)的(de)(de)相(xiang)位發(fa)(fa)生改變，再用干涉儀(yi)檢測(ce)這種相(xiang)位變化(hua)得出被測(ce)參量。此類感器具(ju)有高靈敏(min)度、快響(xiang)應、動態測(ce)量范(fan)圍(wei)大等優點，但是對光(guang)源和檢測(ce)系統(tong)的(de)(de)精密度要求高。

⑤偏振態(tai)調制型光纖傳感(gan)器。

偏振態調制光纖傳感(gan)器不受光源強(qiang)度影響、結(jie)構簡(jian)單(dan)、靈敏度高。利(li)用(yong)法拉第效應(ying)的電(dian)流傳感(gan)器是其主要應(ying)用(yong)領域之一。

按目標分布情況分類

根據檢(jian)測(ce)目標的分(fen)(fen)布(bu)(bu)情況，傳感器可分(fen)(fen)為點式光纖傳感器、準分(fen)(fen)布(bu)(bu)式光纖傳感器和分(fen)(fen)布(bu)(bu)式光纖傳感器。

①點式光纖傳感器。

點式光(guang)(guang)(guang)纖傳感(gan)器(qi)只能對(dui)某一(yi)點上(shang)的(de)(de)物理量進(jin)行(xing)感(gan)應(ying)，光(guang)(guang)(guang)纖上(shang)僅連接一(yi)個尺寸極(ji)小(xiao)的(de)(de)敏感(gan)元件，一(yi)般為傳光(guang)(guang)(guang)型(xing)光(guang)(guang)(guang)纖傳感(gan)器(qi)。這類傳感(gan)器(qi)的(de)(de)優(you)缺點明顯(xian)，檢測性(xing)能較高(gao)，卻無法對(dui)待測物體進(jin)行(xing)多(duo)點分布檢測。

②準分布式光纖傳感器。

準(zhun)分(fen)布式光(guang)(guang)纖傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可對待(dai)目標(biao)同時進行(xing)多(duo)點(dian)檢測(ce)，光(guang)(guang)纖上(shang)連接多(duo)個(ge)點(dian)式光(guang)(guang)纖傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。典型(xing)的準(zhun)分(fen)布式光(guang)(guang)纖傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)應用案例(li)有光(guang)(guang)纖水聽器(qi)(qi)列(lie)陣(zhen)［24］和光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵陣(zhen)列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。

準分布(bu)式光纖傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)優點(dian)是(shi)能(neng)夠(gou)進行同時多點(dian)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)，是(shi)光纖傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)的(de)一個重(zhong)要發展趨勢(shi)。然而(er)，目前(qian)的(de)準分布(bu)式光纖傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器能(neng)夠(gou)同時傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)的(de)點(dian)位(wei)數量是(shi)有限的(de)。

③分布式光(guang)纖傳感(gan)器。

分(fen)布式光(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)整根光(guang)纖(xian)(xian)都屬于(yu)(yu)敏感(gan)(gan)元件，光(guang)纖(xian)(xian)既(ji)是傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)，又是傳(chuan)輸信號的(de)(de)介質，適用(yong)于(yu)(yu)檢測結(jie)構(gou)的(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)分(fen)布。例如應(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)土(tu)木工程中的(de)(de)大型結(jie)構(gou)，可以快速、無損(sun)地(di)測量結(jie)構(gou)的(de)(de)位 移、內 部 或(huo) 表 面 應(ying)(ying)力等重要參數。根據沿著(zhu)光(guang)纖(xian)(xian)的(de)(de)光(guang)波參量分(fen)布，同時獲取傳(chuan)感(gan)(gan)光(guang)纖(xian)(xian)區(qu)域(yu)內隨時間(jian)和空(kong)間(jian)變(bian)化(hua)的(de)(de)待(dai)測量分(fen)布信息，可實(shi)現大范圍、長(chang)距離、長(chang)時間(jian)的(de)(de)連續傳(chuan)感(gan)(gan)。

目(mu)前主(zhu)要的(de)分(fen)(fen)布式光(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)類型主(zhu)要有干涉(she)型光(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)、光(guang)纖(xian)(xian)布拉格光(guang)柵傳感(gan)器(qi)等。工程應用中，分(fen)(fen)布式光(guang)纖(xian)(xian)傳感(gan)技術可以(yi)連續不(bu)間斷地動態監測目(mu)標物的(de)受力變化情況，監測結果準確度高(gao)、抗干擾(rao)能力強。

光纖傳感器的應用

光(guang)纖傳(chuan)感器能夠實(shi)現的傳(chuan)感物(wu)理量十分廣(guang)泛，能夠對(dui)許多種(zhong)外界參(can)量進行測量。其中，對(dui)溫度、位移(yi)以及氣體方面的測量應用尤(you)為突(tu)出，被(bei)廣(guang)泛用于各行各業，有著十分廣(guang)闊的市場和前景(jing)。

光纖溫度傳感器

光纖位移傳感器。

光纖氣體傳感器。

近二十(shi)年來(lai)隨著技術(shu)設施的(de)(de)發展，以光(guang)纖(xian)(xian)本(ben)身固(gu)有(you)特性(xing)為基礎的(de)(de)光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)必(bi)將進一(yi)步發展，影響社會發展以及人們生活的(de)(de)各方各面(mian)。另外(wai)，光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)在特殊領域(yu)中的(de)(de)關(guan)(guan)鍵技術(shu)及應(ying)(ying)用(yong)應(ying)(ying)得到關(guan)(guan)注。20 世紀 90 年代，國外(wai)就(jiu)開(kai)展了(le)(le)光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)在核電廠的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)研究，光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)能(neng)覆蓋核電廠各種參數的(de)(de)測(ce)量(liang)。理論(lun)上，可以構建一(yi)個全光(guang)纖(xian)(xian)傳感系統，從(cong)而充分發揮光(guang)纖(xian)(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)所具有(you)的(de)(de)精度高(gao)、小型化(hua)、分布式抗電磁干(gan)擾、本(ben)質安全等優勢。未來(lai)，為了(le)(le)滿(man)足自(zi)動(dong)化(hua)應(ying)(ying)用(yong)，光(guang)纖(xian)(xian)-無線(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)網絡技術(shu)則是實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)(de)關(guan)(guan)鍵，能(neng)夠實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)實(shi)(shi)(shi)時監測(ce)，有(you)利(li)于(yu)實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)自(zi)動(dong)化(hua)生產，光(guang)纖(xian)(xian)-無線(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)將有(you)寬(kuan)闊的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)前景。