强度调制型1PPT文档格式.ppt
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端面百分比：
接收到的入射光功率接收到的入射光功率的百分比的百分比-耦合效率：
耦合效率：
2.1.1反射式contd设计实例：
设计实例：
已知：
阶跃光纤已知：
阶跃光纤F-dF-d曲线，曲线，2r2r200200mm，NANA0.50.5，间间距距aa100100mm则则，FF随随dd变变化速率化速率0.0050.005/mmA20040050耦合效率/%反射位置600d=320m7.2%的效率Fd2.1.1反射式contd反射式传感头的其它类型xxITxIT传光束型双光纤型单光纤型利用两个探利用两个探头获头获得一平均得一平均输输出可提高灵敏度。
考察出可提高灵敏度。
考察图图所示的装置，所示的装置，设设定探定探头头的初始位置，使得探的初始位置，使得探头头AA和探和探头头BB的接收光的接收光强强分分别处别处于峰于峰值值前沿和后沿并使前沿和后沿并使二光二光强值强值相等。
当目相等。
当目标标移近移近时时，探，探头头AA的接收光的接收光强强减小而减小而BB探探头头的接收光的接收光强强增大。
增大。
两个探两个探头获头获得的得的输输出差出差值值要比任一要比任一单单个探个探头头的的读读数数都大，因而可提高探都大，因而可提高探测测灵敏度。
此外，除了探灵敏度。
此外，除了探测测位位移多少外移多少外还还可可获获得移得移动动方向的信息。
方向的信息。
图图示出了一种粘在一起的双金属片作示出了一种粘在一起的双金属片作为传为传感感头头构构成双路反射型光成双路反射型光纤纤探探头头。
这这种双金属片被种双金属片被设计设计成成在特定温度下在特定温度下产产生瞬生瞬时时作用，从而相作用，从而相对对于探于探头顶头顶端端产产生突然移生突然移动动，因此在一，因此在一组组温度点温度点产产生开关作生开关作用。
用。
这这种双金属片也能被种双金属片也能被设计设计成成连续连续移移动动，在模，在模拟拟方式中方式中产产生正比于温度的移生正比于温度的移动动。
光纤温度传感器2.1.2透射式调制原理：
遮光调制方法：
芯径金属包层xD入射光出射光发射光纤接收光纤-0.5D0.51.00xI0.5D-0.9D0.9D调制区域动纤式、遮光屏、吸收材料2.1.2透射式contd光光纤纤光光纤纤直接耦合直接耦合：
灵敏度低、：
灵敏度低、动态动态范范围围小小光光纤纤光光纤纤透透镜镜耦合耦合：
FF与反射式与反射式计计算相同算相同光光栅栅遮光屏：
遮光屏：
灵敏、灵敏、简单简单、可靠、可靠可移动遮光屏dTd发射光纤接收光纤可移动遮光屏r发射光纤接收光纤透镜透镜移动光栅透射型光纤压力传感器图图示出了一种透射式示出了一种透射式压压力力传传感器。
快感器。
快门挡门挡住光路，住光路，所所挡挡光量通常正比于光量通常正比于压强压强，使用参考和，使用参考和测测量通道提量通道提供了比率信号，其供了比率信号，其满满刻度精度刻度精度为为0.10.1。
透射式光纤压力传感器（快门调制光强）二块光栅放在光路中，一块固定，另一块由于压力而移动，光栅间隙越小，灵敏度越高。
（移动光栅调制光强）2.1.3光模式-微弯传感器传感头：
多模光纤机理：
芯模包层模应用：
压力、水声变形器光纤激光器滤模器探测器信号处理光纤最小可测位移：
0.01nm动态范围：
110dB设光纤的微弯变形函数为正弦型设光纤的微弯变形函数为正弦型式中D（t）外界信号导致的弯曲幅度；
q空间频率；
z变形点到光纤入射端的距离；
设光纤微弯变形函数的微弯周期为A，则有根据光纤模式理论，可得到微弯损耗系数的近似表:
达式:
式中式中KK比例系数；
比例系数；
LL光纤中产生微弯变形的长度；
光纤中产生微弯变形的长度；
光纤中光波传播常数差；
上式表明，上式表明，与光纤弯曲幅度与光纤弯曲幅度DD（t）（t）的平方成正比，弯曲幅度的平方成正比，弯曲幅度越大，模式耦合越严重，损耗就越高。
越大，模式耦合越严重，损耗就越高。
还与光纤弯曲变还与光纤弯曲变形的长度成正比，作用长度越长，损耗也越大。
形的长度成正比，作用长度越长，损耗也越大。
与光纤与光纤微弯周期有关，当微弯周期有关，当qq=时产生谐振，微弯损耗最大。
因时产生谐振，微弯损耗最大。
因此，从获得最高灵敏度的角度考虑，需要选择合适的微弯此，从获得最高灵敏度的角度考虑，需要选择合适的微弯周期。
周期。
2.1.4折射率光纤折射率变化型纤纤芯与包芯与包层层折射率温度系数不同折射率温度系数不同测测温温主要主要应应用：
温度用：
温度报报警警反射系数型受抑全内反射型n3n2n12.1.4折射率-受抑全内反射传感器传感头-多模光纤机理-芯模包层模类型：
透射式透射式振振动动、位移位移缺点：
需要缺点：
需要精密机械精密机械调调整整和和固定装置固定装置反射式反射式无需精密无需精密调调整装置整装置应应用：
用：
浓浓度度、气、气/液二相流、温度等液二相流、温度等纤芯激光器探测器信号处理光纤光纤耦合器反射式全内反射角位移x固定光纤可动光纤入射光输出光透射式2.1.5光吸收系数-辐射传感器光纤吸收特性辐辐射射吸收吸收损损耗增加，耗增加，输输出功率下降出功率下降敏感源：
敏感源：
xx射射线线、射射线线、中子射中子射线线特点：
灵敏度高特点：
灵敏度高、线线性范性范围围大、有大、有记忆记忆性性激光器探测器信号处理光纤2.1.5光吸收系数contd半导体材料的吸收特性DR2.2强度调制型的补偿技术双波长补偿法双波长补偿法-采用两个采用两个不同波长不同波长的光源：
的光源：
DM改进型监测光源起伏分时测量S1和S2光源S1M光纤光源S2光纤耦合器L1L2CD1D2光纤耦合器C旁路光监测法D2光源SMD1耦合器L1L2Y光桥平衡补偿法1.透射式光桥平衡补偿法透射式光桥平衡补偿法计算：
计算：
D1光源S1MD2光源S2耦合器耦合器耦合器耦合器L1L2L3L4C21C22C12C11光桥平衡补偿法透射式改进型透射式改进型D1D2信号光源信号光源S1S1L3L4CL1L2PSG2G1PA参考光源参考光源S2S2SH光桥平衡补偿法反射式光桥补偿法反射式光桥补偿法L1L2L2PSG2C2G1D1光源SL1C1耦合器耦合器耦合器D2SH神经网络补偿法2.3、位移传感器外调制式2.3、位移传感器contd外调制式2.3、位移传感器contd内调制式微弯位移内调制式微弯位移传感器传感器技术指标：
技术指标：
灵敏度灵敏度线性度不同线性度不同ff激励压激励压电变换器电变换器噪声噪声SNRSNR2.4、压力/水声传感器全内反射式压力传感器全内反射式压力传感器结构结构膜片中心挠度：
膜片中心挠度：
膜片的最低固有频率：
非线性膜片厚度非线性膜片厚度2.4、压力/水声传感器微弯水声传感器采用采用长长光光纤纤灵敏度：
灵敏度：
215dB215dB1V/1V/PaPa2.5、表面粗糙度传感器光纤对传光方法限制：
能量、效率、限制：
能量、效率、分辨率分辨率改改进进光光纤纤束束2.5、表面粗糙度传感器contdY型表面粗糙度传感器输输出与出与测试测试距离距离dd关系关系输输出、出、dd与粗糙度与粗糙度RRaa的关系的关系输输出与粗糙度出与粗糙度RRaa的关系的关系2.5、表面粗糙度传感器contd内孔表面粗糙度的测量9090探探头头的缺点：
的缺点：
11）、非通用和）、非通用和规规范的方法范的方法定定标标条件条件适用范适用范围围窄窄22）、）、测测量灵敏度低量灵敏度低改改进进双探双探头头法法输输出无量出无量纲纲VV00/V/V3535不受光源功率波不受光源功率波动动和表面和表面反射率反射率变变化限制化限制
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