根據(jù)光受被測(cè)對(duì)象調(diào)制形式進(jìn)行分類(lèi),光纖傳感器分為如下四類(lèi)。
①強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器,這是一種利用被測(cè)對(duì)象的變化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等參數(shù)的變化,而導(dǎo)致光強(qiáng)度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)敏感測(cè)量的傳感器。常見(jiàn)的有利用光纖的微彎損耗,各種物質(zhì)的吸收特性,振動(dòng)膜或液晶的反射光強(qiáng)度的變化,物質(zhì)因各種粒子身線或化學(xué).機(jī)械的激勵(lì)而發(fā)光的現(xiàn)象,以及物質(zhì)的熒光輻射或光路的讓斷等來(lái)構(gòu)成壓力、振動(dòng)、溫度、位移,氣體等多種強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器。這類(lèi)光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)、成本低;其缺點(diǎn)是受光源強(qiáng)度的波動(dòng)和連接器損耗變化等的影響較大。
②偏振調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用光的偏振態(tài)的變化來(lái)傳遞被測(cè)對(duì)象信息的傳感器。常見(jiàn)的有利用光在磁場(chǎng)中的媒質(zhì)內(nèi)傳播的法拉第效應(yīng)做成的電流、磁場(chǎng)傳感器,利用光在電場(chǎng)中的壓電晶體內(nèi)傳播的泡爾效應(yīng)做成的電場(chǎng),電壓傳感器,利用物質(zhì)的光彈效應(yīng)構(gòu)成的壓力振動(dòng)或聲傳感器,以及利用光纖的雙折射性構(gòu)成的溫度、壓力、振動(dòng)等傳感器。這類(lèi)傳感器可以避免光源強(qiáng)度變化的影響,因此靈敏度較高。
③頻率調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用由被測(cè)對(duì)象引起的光頻率的變化來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器。通常有利用運(yùn)動(dòng)物體反射光和散射光的多普勒效應(yīng)的光纖速度、流速、振動(dòng)、壓力、加速度傳感器,利用物質(zhì)受強(qiáng)光照射時(shí)的喇曼散射構(gòu)成的測(cè)量氣體濃度或監(jiān)測(cè)大氣污染的氣體傳感器,以及利用光致發(fā)光的濕度傳感器等。
④相位調(diào)制傳感器:其基本原則是利用被測(cè)對(duì)象對(duì)敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或傳播常數(shù)發(fā)生變化,而導(dǎo)致光的相位變化。然后利用干涉儀來(lái)檢測(cè)這種相位變化而得到被測(cè)對(duì)象的信息。通常有利用光彈效應(yīng)的聲、壓力或振動(dòng)傳感器,利用磁致伸縮效應(yīng)的電流、磁場(chǎng)傳感器,利用電致偉縮的電場(chǎng),電壓傳感器,以及利用Sagnac效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角速度傳感器(光纖陀螺)等。這類(lèi)傳感器的靈敏度很高。但由于須用特殊光纖及高精度檢測(cè)系統(tǒng),因此成本很高。
