光纤传感器的组成
前面介绍的传感器,是一种把被测的某种量(包括物理量、化学量、生物量等)转换为电信号的装置。由这种传感器组成的变送器是由电源、传感器和信号调理电路以及传输信号所用的金属导线构成。光纤传感器是一种把被测的某种量转换为可测的光信号的装置。由光纤传感器组成的变送器是由光发送器、光纤传感器(或敏感元件)、光接收器、信号调理电路及光纤构成。光纤传感器是一种把被测的的某种量转换为可测的光信号的装置。由光纤传感器组成的变送器是由光发送器、光纤传感器、光接收器、信号调理电路及光纤构成的。即由光发送器发出的光经光纤引导至敏感元件,经敏感元件,光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号调理电路处理得到所需要的被测量。
可见,利用光纤传感器进行的测量是以光学测量为基础的,光是一种电磁波,其波长范围从极远红外线的1mm到极元紫外线的10nm。电磁波的物理作用与生物化学作用主要因其中的电场而引起的。因此,在研究光的敏感测量时必须考虑光的电矢量E的振动。通常用下式表示
由式可见,只要使光的强度、偏振态(矢量A的方向)、频率和相位等参量之一随被测量的变化而变化,或者说,受被测量调制,那么,我们就有可能通过对光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位调制等进行调制,获得所需要的被测量的信息。