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光纤传感器应用的注意事项

admin 2021年01月05日 科技 27 2
2020-12-17 11:20 F&C嘉准传感科技

光纤传感器应用的注意事项

1.光纤

常见的光纤有阶跃型和梯度型多模光纤及单模光纤,选用光纤必须思量以下因素:

(1) 光纤的数值孔径NA

从提高光源与光纤之间耦合效率的角度来看,要求用大的NA,然则NA越大,光纤的模色散越严重,传输信息的容量就越小。然则大多数光纤传感器来讲,不存在信息容量的问题,光纤以最大孔径为宜,一样平常要求是:0.2≤NA《0.4。

(2) 光纤传输消耗

传输消耗是光纤的最主要的光学特征,很大程度上决议了远距离光纤通信中继站的跨越,然则光纤传感器系统中,大部分距离都比较短,父老不足4M,短的只有几毫米。特别是作为敏感元件的特殊光纤,可放宽传输消耗的要求,一样平常消耗《10dB/km的光纤均可接纳。

(3) 色散

色散是影响光纤信息容量的主要参量,如前所讲,可放宽这方面的要求。

(4) 光纤的强度

对传感器而言,都毫无例外的都要求较强的强度。

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------------------------- 光纤传感器应用的注意事项 第1张

2.光源

(1) 白炽光源

白炽光源的辐射近似为黑体辐射。其优点是:价格低廉,容易获得,使用方便,但在传感器中使用,由于辐射密度比较小,故只能与光纤束和粗芯阶跃光纤配合使用。瑕玷是稳定性比较差,寿命短。

(2) 气体激光器

高相干性光源,容易实现单模事情,线性异常窄;辐射密度比较高,与单模光纤耦合效率高;噪声比较小。

(3) 固体激光器

现在主要用固态铷离子激光器等,优点是体积小,坚固耐用、高效率、高辐射密度。光谱平均而且比较窄,瑕玷是相干性和频率稳定性不如气体激光器。

(4) 半导体激光器

是光纤传感器的主要光源,主要LED,优点是体积小巧、坚固耐用、寿命长、可靠性高、辐射密度适中、电源简朴。

光源许多,对光源的基本要求是一致的,必须使具有适当特征的、功率足够大的光到达检测器,以确保检测系统有足够大的信噪比,遵循原则为:选择辐射足够强的光源,要求在敏感元件的事情波长上有最大的辐射功率;光源必须与光纤匹配,以获得最好的耦合率;光源的稳定性要好,能在历久的室温下事情。

3.光电探测器

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