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一种低振动相位噪声温补晶振的研制

2014-4-11 21:37| 发布者: Saiu| 查看: 862| 评论: 0

摘要: 在现代检测及自动控制中应用广 泛的光纤传感器技术在科技以及其 它领域都具有十分重要的地位。这篇 文章就光纤基本原理及光纤特性等 方面,对光纤的物理特性以及应用进 行分析和研究。光纤传感器技术是新 技术革命和信息社会的重要技术基 础,曾经在国际市场极其畅销。

一、前言

随着科技的进步与发展,大量新型的传感器源源不断地流入市场,主要是力、热、电压、磁、气、湿、光等七大类传感器,其中光纤传感器最受欢迎。光纤传感器有各种各样的造型而且可以随意改变,灵敏度极高,在糟糕的环境下也可以使用,抗电磁干扰并且电绝缘性好,总之优点很多。遥看未来,光纤技术应用范围将更加广泛,会给我们的生活带来翻天覆地的变化。

二、简介光纤传感器。

1. 什么是光纤传感器。

光纤传感器就是利用光纤对光纤内部传输的光参量进行调制,并对被调制过的光波信号进行检测,从而获得待测量值的一种方法。我们根据光纤在传感器中所起的作用不同分为两大类:功能型和非功能型。功能型就是直接将光纤作为敏感元件,非功能型就是把它作为光的介质来传输光信号。光纤传感器主要是利用光学特性把被测量的东西转换成波长、强度、相位、偏振态等等,再经过处理就可以显示出来。光纤传感器通常由光源、传输光纤、传感元件或调制区、光检测等部分组成。它的工作原理就是把光源的光经过光纤传送,光调制器和光探测器的层层传递与处理,完成整个传感器传感过程。

2. 光纤传感器的特点叙述。

众所周知,它的首要优点就是灵敏度高,以电磁波为例,光线的波长很短,它的光学长度可以通过光的相位来测量。影响灵敏度的主要因素有光源的稳定性、光路耦合处的耦合状态的变化、环境因素如温度、湿度、振动等。为了避免这些因素的影响,可以用差分吸收方法进行,这就需要利用来自密闭气室的光和不断通入实际气体来实现。其次,它的测量速度特别快。我们知道光的传导速度是最快的,而光纤传感器就是利用光来传导的,因此它适合高速测量。比如应用于雷达发射信号地检测,其原理就是利用光的衍射现象进行高速频谱分析。光纤是一种特殊的电介质,可以耐高压、耐腐蚀、抗电磁波干扰,因此,光导纤维传感器反应能力特别好。

二、几种典型的传感器的应用介绍。

1. 光纤温度传感器及其应用。

温度的测量和控制是科学技术和工业生产中的非常重要的环节。我们常用的温度检测方法有热敏电阻法、热电偶法,都是根据温度变化引起其物理参数( 电阻值、电势等) 的变化来检测温度。但是在微波能应用、电力机械设备等高温、强腐蚀、强电磁干扰等恶劣环境下,它们就发挥不了正常的作用,这时就需要光纤温度传感器的温度检测分辨率高、灵敏度高、测温范围宽的特殊特点来实现温度测量。当然这种方式也存在一定的弊端,传感器传出的信号容易受到光源波动、探测器老化、光纤传输损耗变化的干扰,但是光纤温度传感器还是有一定的实用性的。

2. 光纤陀螺及其应用它是一种新型传感器,主要利用光纤传感技术测量空间惯性转动率。主要类型有干涉型光纤陀螺、环形谐振腔光纤陀螺、受激布里渊散射环形激光陀螺。它们的工作原理不尽相同,但都是万变不离其宗。光纤陀螺与传统的机电陀螺相比,它具有体积小、精度高、启动时间短、动态范围宽、重量轻、功耗小、成本低、寿命长等优点。虽然如此,但是也存在一些问题,比如说高相干光源精度,温度不稳定,体积以及分辨率等有待进一步提高。

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