现代传感技术PPT学习教案

1、会计学1第1页/共65页第2页/共65页图图 5 1 当光线从较高折射率介质向较低折射率介质传播时，在界面处的折射和反射当光线从较高折射率介质向较低折射率介质传播时，在界面处的折射和反射12220max12NAsinnnn图图 5 2 具有包层的纤维具有包层的纤维第3页/共65页第4页/共65页第5页/共65页第6页/共65页n包层的圆度n纤芯与包层的同心度误差第7页/共65页n非功能型光强调制n功能型光强调制第8页/共65页第9页/共65页图图 5 4 光束切割型光纤位移传感器简图光束切割型光纤位移传感器简图第10页/共65页图图 5 6 移动光栅式光纤压力传感器移动光栅式光纤压力传感器第1

2、1页/共65页图图 5 8 松耦合型光强调制原理示意图松耦合型光强调制原理示意图第12页/共65页图图 5 11 半导体光吸收型光纤温度传感器示意图半导体光吸收型光纤温度传感器示意图第13页/共65页第14页/共65页图图 5 12 微弯损耗强度调制传感器原理图微弯损耗强度调制传感器原理图第15页/共65页图图 5 14 液体芯光纤传感器探头示意图液体芯光纤传感器探头示意图图图 5 15 液体光纤温度传感器结构示意图液体光纤温度传感器结构示意图第16页/共65页n晶体的弹光效应n晶体的热光效应n晶体的磁光效应n萨格奈克（Sagnac）效应调制n非功能型调制第17页/共65页第18页/共65页B

3、 TBP S第19页/共65页TbB第20页/共65页而后两者是利用该特性的饱和区域。FVBL第21页/共65页可用相位调制型光纤传感器探侧。n（4）需要特殊类型的光纤n在光纤干涉仪中，为获得最佳干涉效应，应使同一模式的光叠加，且两相干光的振动方向必须一致，因此希望采用高双折射的单模光纤。第22页/共65页第23页/共65页第24页/共65页第25页/共65页n倾斜光纤光栅n特殊折射率调制的光纤光栅第26页/共65页第27页/共65页沿原传输光纤返回；其余宽带光则直接透射过去。图图 5 18 BRAGG（布拉格）光纤光栅（布拉格）光纤光栅第28页/共65页第29页/共65页第30页/共65页第

4、31页/共65页图图 5 19 LPFG模式耦合原理图模式耦合原理图第32页/共65页第33页/共65页n当外界介质的折射率改变时，包层模的有效折射率也将发生变化，从而引起LPFG谐振波长的改变。n4.弯曲量及扭曲量传感n当光栅弯曲时，光栅的透射谱会发生相应的变化，LPFG的弯曲灵敏度可以通过谐振波长的偏移和谐振峰的分裂两种方法表现出来。其中波长分离之间的间距将随着曲率的增加而增加。第34页/共65页图图 5 21 刻槽刻槽LPFG简图以及实验装置简图以及实验装置第35页/共65页第36页/共65页图图 5 22 石英晶体的旋光性实验系统石英晶体的旋光性实验系统 第37页/共65页VHL第38

5、页/共65页图图 5 24 光纤电流传感器实验装置光纤电流传感器实验装置 1 激光器激光器 2 起偏器起偏器 3 显微物镜显微物镜 4 压载流导线压载流导线 5 光纤光纤6 渥拉斯顿棱镜渥拉斯顿棱镜 7 光探测器光探测器 8 信号处理系统信号处理系统 9 记录仪记录仪第39页/共65页同理，横向运用时产生的电光效应称横向电光效应，这时，晶体中两正交的平面偏振光由于电光效应而产生的相位差为306322/LnU3063nnEdUlne030第40页/共65页图图 5 25 偏振调制型光纤电压传感器偏振调制型光纤电压传感器第41页/共65页22Ukld20kEnnne第42页/共65页图图 5 26

6、 光克尔调制器结构示意图光克尔调制器结构示意图 第43页/共65页oe0022/nnlkpl第44页/共65页图图 5 27 形变应力双折射实验装置形变应力双折射实验装置 第45页/共65页图图 5 28 偏振调制传感探头偏振调制传感探头 第46页/共65页第47页/共65页1/22211/1/cos1/cosffccfc1cosffffc第48页/共65页图图 5 30 激光多普勒光纤测速系统激光多普勒光纤测速系统 第49页/共65页第50页/共65页第51页/共65页图图 5 32 钻有许多圆柱形空气孔的玻璃的截面图钻有许多圆柱形空气孔的玻璃的截面图 第52页/共65页第53页/共65页图

7、图 5 33 一维、二维、三维光子晶体光子带隙示意图一维、二维、三维光子晶体光子带隙示意图 图图 5 34 光子晶体结构电镜图光子晶体结构电镜图 第54页/共65页图图 5 35 全内反射光子晶体光纤结构示意图全内反射光子晶体光纤结构示意图 第55页/共65页图图 5 37 蜂窝型蜂窝型PBG光纤光纤 第56页/共65页图图 5 38 空心空心(Hollow-core) PBG光纤结构示意图光纤结构示意图 第57页/共65页图图 5 39 全导向全导向PBG光纤光纤 第58页/共65页第59页/共65页第60页/共65页n非本征式光纤传感器n本征式光纤传感器第61页/共65页图图 5 40 时分复用传感原理示意图时分复用传感原理示意图 第62页/共65页n4.空分复用传感原理图图 5 41 时分复用传感原理示意图时分复用传感原理示意图 第63页/共65页n2. 光波域分布式光纤传感