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耐高溫光纖傳感器需要注意的問(wèn)題

  耐高溫光纖傳感器的基本結(jié)構(gòu)包括:光源、傳輸光纖和光探測(cè)部分,目前已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。下面,我們談?wù)勀透邷毓饫w傳感器的使用注意事項(xiàng)。

光纖傳感器

  1、光纖

  普通光纖有階躍型、梯度型多模光纖和單模光纖,耐高溫光纖傳感器選用光纖時(shí)應(yīng)考慮以下因素:

  (1)光纖數(shù)值孔徑NA。在提高光源與光纖的耦合效率時(shí),需要使用較大的NA,但NA越大,光纖的模色散越大,信息傳輸容量就越小。但對(duì)于大部分的光纖傳感器來(lái)說(shuō),不存在信息容量問(wèn)題,光纖一般要求:0.2≤NA《0.4》的最大孔徑。

  (2)光纖傳輸損耗。傳感損耗是光纖最重要的光學(xué)特性,它在很大程度上決定著遠(yuǎn)距離光纖通信中繼站的跨度,而光纖傳感系統(tǒng)中大多數(shù)距離較短,長(zhǎng)距離小于4M,短距離僅幾毫米。尤其是作為敏感元件的特殊光纖,傳輸損耗的要求較低,一般損耗在10dB/km以下的光纖都可以使用。

  (3)色散現(xiàn)象。色散是影響光纖信息傳輸能力的重要參數(shù),如前所述,可以放寬這一要求。

  (4)光纖強(qiáng)度。對(duì)于光纖傳感器來(lái)說(shuō),無(wú)一例外都需要更強(qiáng)的強(qiáng)度。

  2、光源

  光纖傳感器對(duì)光源的基本要求是一致的,必須使具有適當(dāng)特性的、足夠功率的光達(dá)到探測(cè)器,以確保檢測(cè)系統(tǒng)有足夠大的信噪比,所遵循的原則是:選擇一個(gè)輻射足夠強(qiáng),要求在敏感元件的工作波長(zhǎng)上具有最大輻射功率的光源;光源必須與光纖匹配,以獲得較好的耦合率;光源的穩(wěn)定性要好,能夠在長(zhǎng)期室溫下工作。

  (1)熾熱白熾燈。熾白光源輻射近似為黑體輻射。它的優(yōu)點(diǎn)是:價(jià)格便宜,獲取容易,使用方便,但是它用于傳感器時(shí),由于輻射密度較小,所以只適用于光纖束和粗芯階躍光纖。不利之處是穩(wěn)定性較差,壽命短。

  (2)氣體激光裝置。高度一致的光源,易于實(shí)現(xiàn)單模工作,線性很窄;較高的輻射密度,耦合效率高;較低的噪聲。

  (3)固體激光裝置。目前主要使用的是固體中的銣離子激光器等,具有體積小,堅(jiān)固,高效,高輻射密度等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是與氣體激光器相比,相干性和頻率穩(wěn)定性較差。

  (4)半導(dǎo)體激光器。LED作為光纖傳感器的重要光源,具有體積小、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、可靠性高、輻射密度適中、電源簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

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