Základní principy optických senzorů
Optické vlákno je zkratka pro optické vlákno. Hlavní složkou optického vlákna je oxid křemičitý, který se skládá z jádra s vyšším indexem lomu, opláštění s nižším indexem lomu a ochranné vrstvy. Jádro je tenké skleněné vlákno o průměru asi 0,1 mm a řízená vlnová struktura, která v něm obklopuje světlo a šíří se v axiálním směru. Objev snímače optických vláken pocházel z praxe detekce vnějšího rušení optického vlákna. V praxi lidé zjistili, že když je optické vlákno vystaveno změnám ve vnějším prostředí, způsobí to změny parametrů optických vln přenášených uvnitř optického vlákna a tyto změny jsou v jistém zákoně s vnějšími faktory. Vyvinutá technologie snímání optických vláken.
Optické vlákno má určitý citlivý účinek na mnoho externích parametrů. Studium principu snímání optických vláken znamená studovat, jak aplikovat tyto účinky optických vláken, studovat interakci světla v modulační oblasti s externími měřenými parametry a realizovat funkci&"; vysílající GG"; a&"snímající GG"; externí měřené parametry. Jedná se o optický senzor. Jádro.
V optických komunikačních systémech se optická vlákna používají jako médium pro přenos světelných vln na velké vzdálenosti. Je zřejmé, že v tomto typu aplikace platí, že čím menší je vnější interference optického signálu přenášeného optickým vláknem, tím lépe. Ve skutečném procesu optického přenosu jsou však optická vlákna citlivá na vnější faktory prostředí, jako je teplota, tlak, elektromagnetické pole a další vnější podmínky, které způsobí změny parametrů optických vláken, jako je intenzita světla, fáze, frekvence, polarizace, a vlnová délka. Lidé proto zjistili, že pokud lze měřit změnu parametru světelné vlny, lze znát velikost různých fyzikálních veličin, které způsobují změnu parametru světelné vlny, a tak se vyrábí technologie snímání optických vláken. Technologie snímání optických vláken je technologie, která využívá citlivost optických vláken&# 39 na určité fyzikální veličiny k převodu externích fyzikálních veličin na signály, které lze přímo měřit. Protože optická vlákna lze použít nejen jako médium šíření světelných vln, ale také proto, že charakteristické parametry (amplituda, fáze, stav polarizace, vlnová délka atd.), Které charakterizují světelné vlny, když se světelné vlny šíří v optických vláknech, jsou způsobeny vnějšími faktory (například teplota, tlak, přetvoření, magnetické pole, elektrické pole a posunutí). , Rotation atd.) Se mění přímo nebo nepřímo, takže optické vlákno lze také použít jako snímací prvek k detekci různých fyzikálních veličin.
Nahoře je schematický diagram snímače optických vláken. Senzory optických vláken se obvykle skládají ze zdroje světla, přenosového vlákna, snímacího prvku nebo modulační oblasti, detekce světla a dalších částí. Parametry, jako je intenzita světla, vlnová délka, amplituda, fáze, stav polarizace a distribuce režimu, se mohou během přenosu vláken měnit vnějšími vlivy, zejména teplotou, tlakem, zrychlením, napětím, proudem, posunem, vibracemi, rotací, ohybem, při namáhání, chemické množství a biochemické množství ovlivňují optickou cestu, tyto parametry se odpovídajícím způsobem změní. Senzor optického vlákna detekuje velikost každé odpovídající fyzické veličiny podle vztahu těchto parametrů se změnou vnějších faktorů.
