第8章新型传感器

1、123图图8-1-1 光纤的基本结构光纤的基本结构4图图8-1-2 单模和多模光纤结构单模和多模光纤结构单模单模多模多模5图图8-1-3 阶跃型光纤和缓变型光纤阶跃型光纤和缓变型光纤6（光密介质）（光疏介质）图图8-1-4 光纤传光原理光纤传光原理2211sinnsinn2190c)nnarcsin(12c17图图8-1-4 光纤传光原理光纤传光原理8图图8-1-4 光纤传光原理光纤传光原理 91100sinnsinn1111cosn)90sin(n0101sinnncos)nnarcsin(12c1121nnsin1212nncos1c022210sinnnnsinNA)NAarcsin(c

2、0101100sinnsinn1111cosn)90sin(n0101sinnncos)nnarcsin(12c1121nnsin1212nncos1c022210sinnnnsinNA)NAarcsin(c011121314图图8-1-5 光强小位移调制光强小位移调制15图图8-1-5 光强小位移调制光强小位移调制用两根光纤：一根入射光纤，一根出射用两根光纤：一根入射光纤，一根出射光纤；两者间距约光纤；两者间距约23m，端面为平面。，端面为平面。通常入射光纤不动，被测量使出射光纤通常入射光纤不动，被测量使出射光纤作横向或纵向位移或转动，则出射光纤作横向或纵向位移或转动，则出射光纤输出的输出的

3、光强被其位移所调制光强被其位移所调制。16图图8-1-6 光路间插入被测对象调制光通量的形式光路间插入被测对象调制光通量的形式17图图8-1-6 光路间插入被测对象调制光通量的形式光路间插入被测对象调制光通量的形式入射光纤与出射光纤间插入被测对象，入射光纤与出射光纤间插入被测对象，入射光纤传送一定的光通量到达被测入射光纤传送一定的光通量到达被测对象，受被测参数调制后的光通量由对象，受被测参数调制后的光通量由出射光纤输出，出射光纤输出，出射光纤输出的光通出射光纤输出的光通量即为被测参数的函数量即为被测参数的函数。18图图8-1-7 微弯损耗光强调制原理微弯损耗光强调制原理19图图8-1-7 微弯

4、损耗光强调制原理微弯损耗光强调制原理光纤弯曲到一定程度使入射角小于临界角时，光纤弯曲到一定程度使入射角小于临界角时，部分光透射进包层造成损耗：部分光透射进包层造成损耗：微弯损耗，引微弯损耗，引起出射光纤输出光通量变化起出射光纤输出光通量变化。图中变形器位。图中变形器位移或受力越大，输出光强越小，移或受力越大，输出光强越小，检测光纤输检测光纤输出光强变化就能测出位移或力信号出光强变化就能测出位移或力信号。202122232425图图8-2-1 MOS光敏元光敏元+U耗尽区（势阱）26显微镜下的光敏元阵列显微镜下的光敏元阵列光敏元阵列光敏元阵列结构示意图结构示意图 27图图8-2-2 读出移位寄存器的结构原理和波形图读出移位寄存器的结构原理和波形图 12312328图图8-2-2 读出移位寄存器的结构原理和波形图读出移位寄存器的结构原理和波形图 12312329图图8-2-3 电荷传输过程电荷传输过程 30图图8-2-4 线阵线阵CCDIS结构示意图结构示意图31图图8-2-4 线阵线阵CCDIS结构示意图结构示意图32图图8-2-4 线阵线阵CCD