光纖傳感器應(yīng)用的注意事項

 

　　1.光纖常見的光纖有階躍型和梯度型多模光纖及單模光纖，選用光纖必須考慮以下因素：

 

　?。?）光纖的數(shù)值孔徑NA從提高光源與光纖之間耦合效率的角度來看，要求用大的NA，但是NA越大，光纖的模色散越嚴重，傳輸信息的容量就越小。但是大多數(shù)光纖傳感器來講，不存在信息容量的問題，光纖以最大孔徑為宜，一般要求是：0.2≤NA《0.4。

 

　　（2）光纖傳輸損耗傳輸損耗是光纖的最重要的光學特性，很大程度上決定了遠距離光纖通信中繼站的跨越，但是光纖傳感器系統(tǒng)中，大部分距離都比較短，長者不足4M，短的只有幾毫米。特別是作為敏感元件的特殊光纖，可放寬傳輸損耗的要求，一般損耗《10dB/km的光纖均可采用。

 

　?。?）色散色散是影響光纖信息容量的重要參量，如前所講，可放寬這方面的要求。

 

　?。?）光纖的強度對傳感器而言，都毫無例外的都要求較強的強度。

 

　　2.光源

 

　?。?）白熾光源白熾光源的輻射近似為黑體輻射。其優(yōu)點是：價格低廉，容易獲得，使用方便，但在傳感器中使用，由于輻射密度比較小，故只能與光纖束和粗芯階躍光纖配合使用。缺點是穩(wěn)定性比較差，壽命短。

 

　?。?）氣體激光器高相干性光源，容易實現(xiàn)單模工作，線性非常窄；輻射密度比較高，與單模光纖耦合效率高；噪聲比較小。

 

　　（3）固體激光器現(xiàn)在主要用固態(tài)銣離子激光器等，優(yōu)點是體積小，堅固耐用、高效率、高輻射密度。光譜均勻而且比較窄，缺點是相干性和頻率穩(wěn)定性不如氣體激光器。

 

　?。?）半導(dǎo)體激光器是光纖傳感器的重要光源，主要LED，優(yōu)點是體積小巧、堅固耐用、壽命長、可靠性高、輻射密度適中、電源簡單。光源很多，對光源的基本要求是一致的，必須使具有適當特性的、功率足夠大的光達到檢測器，以確保檢測系統(tǒng)有足夠大的信噪比，遵循原則為：選擇輻射足夠強的光源，要求在敏感元件的工作波長上有最大的輻射功率；光源必須與光纖匹配，以獲得最好的耦合率；光源的穩(wěn)定性要好，能在長期的室溫下工作。

 

　　3.光電探測器光電探測器是光電檢測中不可缺少的器件，把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴＿x擇準則：在工作波段內(nèi)靈敏度要高；有檢測器引入的噪聲一定要小，因此要選用暗電流、漏電流和并聯(lián)電導(dǎo)盡可能小的器件；可靠性高、穩(wěn)定性好；尺寸小、便于組裝、容易與光纖耦合；偏壓或偏流不宜過高；價格低廉。