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光纤传感器中的光纤光栅
发布时间:2021-01-15 15:43
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光纤传感器中,一些光纤光栅可以直接用于一些传感。最直接的例子应该就是长周期光纤光栅。长周期光纤光栅,由于其特殊结构,导致纤芯的光会激发到包层形成包层模。

对于长距离传输信号的光,我们希望其能保持其在纤芯不受外界干扰,然而在传感方面,希望纤芯的光能够与外界环境作用,从而能够从光谱上得到外界环境的信息。从长周期光纤光栅的原理图中我们就不难发现,在光到达包层与外界环境的交界面处时,当外界环境的折射率变化,其反射情况也会有所不同,所以长周期光纤光栅就是一个很好的折射率传感器。


既然能够对折射率进行传感,那么如果在长周期表面镀上一层膜或者让它浸泡在某种材料内,这些物质会随着外界环境的变化而改变折射率,例如水凝胶的折射率随PH值会改变,磁流体折射率随着磁场而改变,石墨烯在吸附一些气体分子后也会改变折射率……如此一来,也能够实现对其他很多物理量的检测。不光是光纤光栅传感器,这也是光纤传感器研究的大热门。这种光学传感器相比于传统的传感器的优势也比较明显:没有电火花或者漏电,光纤相比于电线也很便宜(但是光谱仪很贵啊),适合长距离传输信号等等。