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第一节第一节优点:以波长为度量单位,灵敏度高、分辨力高相位调制型光纤传感器优点第一节5.2一般调制原理及方式5.2一般调制原理及方式若分束器采用3dB耦合器(即半反半透透镜),有I1=I2,则第一节5.3光纤相位调制机理第一节迈克耳逊在工作传感器传感器传感器扩展源与前几种双光束干涉仪不同,这种干涉仪是多光束干涉。根据多光束干涉原理,探测器探测到干涉光强度的变化为当时,干涉光强有最小值反射率与光强的关系与一般法布里—珀罗干涉仪的区别在于以光纤光程代替空气光程,以光纤特性变化来调制相位代替以传感器控制反射镜移动实现调相。且因为采用单根光纤,利用多光束干涉来检测应变,避免了前几种传感器所需双光纤配对的问题,且比迈克尔逊型更适合低频应变信号的测量。法布里-珀罗光纤干涉仪是由两端面具有高反射膜的一段光纤构成。此高反射膜可以直接镀在光纤端面上,也可以把镀在基片上的高反射膜粘贴在光纤端面上。由于光纤的导波作用,法布里-珀罗光纤干涉仪的腔长可达几十米。因此它在工业测量上,尤其是桥梁、高速公路、大坝水库等民用基础设施的状态监测、航天航空等领域,得到了越来越广泛应用。单位动态范围一般很小;由于测量系统在重新启动时无法识别出干涉级的级数,只能进行相对测量,即只能用作变化量的测量,而不能用于状态量的测量。系统对温度、湿度、压力等外界环境要求苛刻,结构复杂,成本高白光干涉仪白光干涉仪的发展白光干涉仪的基本结构白光干涉仪的基本工作原理白光干涉仪的基本工作原理白光干涉仪的基本工作原理白光干涉仪的基本工作原理白光干涉仪的基本工作原理白光干涉仪的基本工作原理FP-FP结构的干涉仪原理图白光干涉仪应用于测量桥梁应变第一节第一节光纤位移传感器光纤位移传感器温度场光纤流速传感器第一节光纤陀螺(FiberOpticGyro)光纤陀螺(FiberOpticGyro)陀螺——惯性导航的关键部件机械陀螺激光陀螺激光陀螺光纤陀螺的优点光纤陀螺的优点FOG——光纤传感器应用的典范FOG——光纤传感器应用的典范FOG涉及相关学科FOG的物理内涵丰富FOG关键技术FOG的关键器件光纤陀螺的基本概念光纤陀螺的基本概念光纤陀螺的性能FOG光源的要求光源半导体激光器(LD)发光二极管(LED)超辐射发光二极管(SLD)掺铒光纤光源探测器PIN光电二极管技术发展趋势——敏感环使用光子晶体光纤第一节光纤水听器光纤水听器光纤水听器光纤水听器的特点光纤水听器的特点光纤水听器的特点光纤水听器的关键技术光纤水听器的关键技术高性能、高质量的激光光源高性能、高质量的激光光源高性能、高质量的激光光源光纤水听器的关键技术光纤水听器由激光器发出的激光经3dB光纤耦合器分为两路:一路构成光纤干涉仪的传感臂,接受声波的调制,另一路则构成参考臂,提供参考相位.两束波经后端反射膜反射后返回光纤耦合器,发生干涉,干涉的光信号经光电探测器转换为电信号,经过信号处理就可以拾取声波的信息。激光经3dB光纤耦合器分为两路,分别经过传感臂与参考臂,由另一个耦合器合束发生干涉,经光电探测器转换后拾取声信号。由两个反射镜或一个光纤布拉格光栅等形式构成一个Fabry-Perot干涉仪,激光经该干涉仪时形成多光束干涉,通过解调干涉的信号得到声信号。该型光纤水听器的核心是由一个3×3光纤耦合器构成的Sagnac光纤环,顺时针或逆时针传播的激光经信号臂时对称性被破坏,形成相位差,返回耦合器时干涉,解调干涉信号得到声信号。探头结构设计探头结构设计探头结构设计第一节落石监测落石监测落石监测落石监测落石监测落石监测落石监测落石监测第一节