光纖傳感技術(shù)應(yīng)用分類
光強(qiáng)度調(diào)制型
光強(qiáng)調(diào)制是光纖傳感技術(shù)中相對比較簡單,用得最廣泛的一種調(diào)制方法。其基本原理是利用外界信號(被測量)的擾動改變光纖中光(寬譜光或特定波長的光)的強(qiáng)度(即調(diào)制),再通過測量輸出光強(qiáng)的變化(解調(diào))實現(xiàn)對外界信號的測量。
相位調(diào)制型
光相位調(diào)制,是指外界信號(被測量)按照一定的規(guī)律使光纖中傳播的光波相位發(fā)生響應(yīng)的變化,光相位的變化量即反映被測外界量。
光纖傳感技術(shù)中使用的光相位調(diào)制大體有三種類型。一類為功能型調(diào)制,外界信號通過光纖的力應(yīng)變效應(yīng)、熱應(yīng)變效應(yīng)、彈光效應(yīng)及熱光效應(yīng)使傳感光纖的幾何尺寸和折射率等參數(shù)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致光纖中的光相位變化,以實現(xiàn)對光相位的調(diào)制。第二類為薩格奈克效應(yīng)調(diào)制,外界信號(旋轉(zhuǎn))不改變光纖本身的參數(shù),而是通過旋轉(zhuǎn)慣性場中的環(huán)形光纖,使其中相向傳播的兩光束產(chǎn)生相應(yīng)的光程差,以實現(xiàn)對光相位的調(diào)制。第三類為非功能型調(diào)制,即在傳感光纖之外通過改變進(jìn)入光纖的光波程差實現(xiàn)對光纖中光相位的調(diào)制。
偏振調(diào)制型
偏振調(diào)制,是指外界信號(被測量)通過一定的方式使光纖中光波的偏振面發(fā)生規(guī)律性偏轉(zhuǎn)(旋光)或產(chǎn)生雙折射,從而導(dǎo)致光的偏振特性變化,通過檢測光偏振態(tài)的變化即可測出外界被測量。
波長調(diào)制型
外界信號(被測量)通過選頻、濾波等方式改變光纖中傳輸光的波長,測量波長變化即可檢測到被測量,這類調(diào)制方式稱為光波長調(diào)制。
目前用于光波長調(diào)制的方法主要是光學(xué)選頻和濾波。傳統(tǒng)的光波長調(diào)制方法主要有F-P干涉式濾光、里奧特偏振雙折射濾光及各種位移式光譜選擇等外調(diào)制技術(shù)。近20多年來,尤其近幾年迅速發(fā)展起來的光纖光柵濾光技術(shù)為功能型光波長調(diào)制技術(shù)開辟了新的前景。
頻率調(diào)制型
光頻率調(diào)制,是指外界信號(被測量)對光纖中傳輸?shù)墓獠l率進(jìn)行調(diào)制,頻率偏移即反映被測量。目前使用較多的調(diào)制方法為多普勒法,即外界信號通過多普勒效應(yīng)對接收光纖中的光波頻率實施調(diào)制,是一種非功能型調(diào)制。