光纖傳感器的用途有哪些
2022-06-09標簽：光纖傳感器
光纖傳感器按用途分為通信光纖和非通信光纖通信光纖：用于光通訊系統。實際使用中大多使用光纜，即多根光纖組成的線纜。非通信光纖：指特殊用途的非通訊光纖，主要有低雙折射率光纖、高雙折射率光纖、涂層光纖、多模梯度光纖、激光光纖、紅外光纖。光的傳輸原理光的全反射定律光的全反射現象是研究光纖傳光原理的基礎。折射率：光線在真空中的傳播速度與光線在該介質中的傳播速度之比。介質的折射率越高，則光線在該介質中傳播得越慢。
光纖傳感器按用途分為通信光纖和非通信光纖。
1、按纖芯和包層材料性質分類，有玻璃光纖和塑料光纖兩大類
1）高純度石英（sio2）玻璃纖維，這種材料的光損耗比較小。
2）多組分玻璃纖維，用常規玻璃制成，損耗較小。
3）塑料光纖，用人工合成導光塑料制成，其損耗較大，但質量輕，成本低，柔軟性好，適用于短距離導光。
2、按折射率分布分類，有階躍折射率型和梯度折射率型
1）階躍型光纖（折射率固定不變）：指纖芯和包層折射率不連續的光纖。
2）梯度型光纖（纖芯折射率近似呈平方分布）：在中心軸上折射率最大，沿徑向逐漸變小，界面處n1=n2，n1的分布大多按拋物線規律，其關系式為：n1=n.(1-A.r2/2)n為纖芯中心折射率，如1.525A為常數，如A=0.5mm-2r為徑向坐標采用梯度折射率光纖時，光射入光纖后會自動從界面向軸心會聚，故也稱為自聚焦光纖。
按傳播模式的多少分為單模光纖和多模光纖光波，本質上是一種電磁波，在纖芯內傳播的光波，可以分解為沿軸向和截面傳輸的兩種平面波成分。沿截面傳輸的平面波將會在纖芯與包層的界面處產生反射。如果此波的每一個往復傳輸（入射和反射）的相位變化是360°的整數倍時，就可以在截面內形成駐波，這樣的駐波光線組又稱為模。只有能形成駐波的那些以特定角度射入光纖的光，才能在光纖內傳播，在光纖內只能傳輸一定數量的模。當光纖直徑很小（一般為5---10微米），只能傳播一個模時，這樣的光纖稱為單模光纖；光纖直徑較大（通常為幾十微米以上），能傳播幾百個以上的模時，這樣的光纖被稱為多模光纖。
光纖傳感器當光線以較小的入射角φ1（φ1﹤φc，φc為臨界角），由光密媒質（折射率n1）射入光蔬媒質（折射率n2）時，一部分光線被反射，另一部分光線折射入光蔬媒質，折射角φ2滿足斯乃爾法則n1sinφ1=n2sinφ2當加大入射角φ1，φ1﹥φc時，光不再產生折射，只有反射，就形成光的全反射現象。光線在臨界面上發生的內反射示意圖光纖的傳光原理階躍型多模光纖中子午光線的傳播只有在光纖端面一定入射角范圍內的光線才能在光纖內部產生全反射而傳播出去。能產生全反射的最大入射角可以通過臨界角定義求得。n0sinθ=n1sinθ1=n1cosφ1=n1(1-sin2φ1)1/2
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