光纖傳感器的論文：光纖傳感器技術(shù)論文
光纖傳感器隨著光纖通信技術(shù)的實(shí)用化有了迅速發(fā)展，且以體積小、重量輕、檢測(cè)分辨率高、靈敏度高、測(cè)溫范圍寬、保密性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)、抗腐蝕性強(qiáng)等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)傳感器的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍深入至國(guó)防軍事、航天航空、土木工程、電力、能源、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等。現(xiàn)如今光纖傳感器已經(jīng)能夠?qū)囟?、壓力、溫度、振?dòng)、電流、電壓、磁場(chǎng)等物理量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)展空間相當(dāng)廣闊。
1. 光纖傳感器的基本構(gòu)成和組成原理光纖傳感器主要由光源、光纖與探測(cè)器3部分組成，光源發(fā)出的光耦合進(jìn)光纖，經(jīng)光纖進(jìn)入調(diào)制區(qū)，在調(diào)治區(qū)內(nèi)，外界被測(cè)參數(shù)作用于進(jìn)入調(diào)區(qū)內(nèi)的光信號(hào)，是其光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器而獲得被測(cè)參數(shù)，光纖傳感器中的光纖通常由纖芯、包層、樹脂涂層和塑料護(hù)套組成，纖芯和包層具有不同的折射率，樹脂涂層對(duì)光纖起保護(hù)作用，光纖按材料組成分為玻璃光纖和塑料光纖；按光纖纖芯和包層折射率的分布可分為階躍折射率型光纖和梯度折射率光纖兩種。光纖能夠約束引導(dǎo)光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向向前傳播，具有感測(cè)和傳輸?shù)碾p重功能，是一種非常重要的智能材料。
2. 光纖傳感器的類型及特點(diǎn)光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時(shí)又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經(jīng)被測(cè)物理量作用而發(fā)生變化的特點(diǎn)，使光波傳導(dǎo)的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調(diào)制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型，偏振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等幾種。對(duì)于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長(zhǎng)光纖的長(zhǎng)度可以得到很高的靈敏度。
傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經(jīng)過(guò)被測(cè)對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后，通過(guò)在輸出段進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測(cè)量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)治的敏感元件才能組成傳感元件。
3. 光纖傳感器的應(yīng)用光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來(lái)一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場(chǎng)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:
(1) 城市建設(shè)中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器可預(yù)埋在混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料及各種復(fù)合材料中，用于測(cè)試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力從而來(lái)評(píng)估橋梁短期、施工階段和長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。
(2) 在電力系統(tǒng)，需要測(cè)定溫度、電流等參數(shù)，如對(duì)高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測(cè)等，由于電類傳感器易受強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，無(wú)法在這些場(chǎng)合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)分布的高新技術(shù)，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普通光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)，還具有對(duì)光纖沿線各點(diǎn)的溫度的分布式傳感能力，利用這種特點(diǎn)我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線幾公里內(nèi)各點(diǎn)的溫度，定位精度可達(dá)米的量級(jí)，測(cè)溫精度可達(dá)1度的水平，非常適用于大范圍多點(diǎn)測(cè)溫的應(yīng)用場(chǎng)合。
(3) 在石油化工系統(tǒng)、礦井、大型電廠等，需要檢測(cè)氧氣、碳?xì)浠衔?、CO等氣體，采用電類傳感器不但達(dá)不到要求的精度，更嚴(yán)重的是會(huì)引起安全事故。因此，研究和開發(fā)高性能的光纖氣敏傳感器，可以安全有效地實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)。
(4) 在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)、食品安全檢測(cè)等方面，由于其環(huán)境復(fù)雜，影響因素多，使用其它傳感器達(dá)不到所需要的精度，并且易受外界因素的干擾，采用光纖傳感器可以具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的精度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各領(lǐng)域的生物量的快速、方便、準(zhǔn)確地檢測(cè)。目前，我國(guó)水源的污染情況嚴(yán)重，臨床檢驗(yàn)、食品安全檢測(cè)手段比較落后，光纖傳感器在這些領(lǐng)域具有極好的市場(chǎng)前景。
(5) 醫(yī)學(xué)及生物傳感器。醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用光纖輻射劑量計(jì)、呼吸系統(tǒng)氣流傳感系統(tǒng);圓錐形微型FOS測(cè)量氧氣濃度及其他生物參數(shù);用FOS探測(cè)氫氧化物及其他化學(xué)污染物;光纖表面細(xì)胞質(zhì)粒基因組共振生物傳感器;生物適應(yīng)FOS系統(tǒng)應(yīng)用于海水監(jiān)測(cè)、生化技術(shù)、醫(yī)藥。
光纖傳感器在實(shí)踐中運(yùn)用到的例子舉不勝舉，這些技術(shù)都是多學(xué)科的綜合，涵蓋的知識(shí)面廣，象光纖陀螺，火花塞光纖傳感器，光纖傳感復(fù)合材料，以及利用光纖傳感器對(duì)植物葉綠素的研究等等；隨著科技的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的光纖傳感器將面世，它將被應(yīng)用到生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。
4. 光纖傳感器的技術(shù)發(fā)展方向光纖傳感技術(shù)經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展也已獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多實(shí)用性的產(chǎn)品，然而實(shí)際的需要是各種各樣的，光纖傳感技術(shù)的現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。目前，光纖傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向是。
(1) 傳感器的實(shí)用化研究。即一種光纖傳感器不僅只針對(duì)一種物理量，要能夠?qū)Χ喾N物理量進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。
(2) 提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設(shè)計(jì)復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)工程。注意分布式傳感器的參數(shù)，即壓力、溫度，特別是化學(xué)參數(shù)(碳?xì)浠衔?、一些污染物、濕度、PH值等)對(duì)光纖的影響。
(3) 傳感器用特殊光纖材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纖、熒光光纖、電極化光纖的研究等。這些將是以后傳感器進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。
(4) 在惡劣條件下(高溫、高壓、化學(xué)腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發(fā)和應(yīng)用。
(5) 新傳感機(jī)理的研究，開拓新型光纖傳感器。
參考文獻(xiàn)[1] 肖軍, 王穎. 光纖傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 機(jī)械管理開發(fā), 2006,6.
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[5] 閆若穎, 王月香, 李淑悅. 光纖傳感器的應(yīng)用, 科技廣場(chǎng), 2007,1.
光纖傳感器的論文：光纖傳感器畢業(yè)論文.doc
光纖傳感器的應(yīng)用研究
摘 要 本文介紹了光纖傳感器研究的目的、意義及其發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)分析研究各類光纖傳感器的基本原理，設(shè)計(jì)出了幾種功能較完善的光纖傳感器。首先從研究光纖傳感器的工作原理出發(fā)，分析各種光纖傳感器的結(jié)構(gòu)和原理，通過(guò)對(duì)
①電絕緣性能好。
②抗電磁干擾能力強(qiáng)。
③非侵入性。
④高靈敏度。
⑤容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控
2光通信簡(jiǎn)介
2.1有線光通信
有線光通信的傳輸媒介為光纖。光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，是用光透射率高的電介質(zhì)構(gòu)成的光通路。它是一種介質(zhì)圓柱光波導(dǎo)。所謂“光波導(dǎo)”是指將以光的形式出現(xiàn)的電磁波能量利用全反射的原理約束并引導(dǎo)光波在光纖內(nèi)部或表面附近沿軸線方向傳播。
2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)
光纖的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。它是由纖芯、包層、涂敷層及套塑四部分組成。纖芯位于光纖的中心部位。它的主要成分是高純度的二氧化硅。其純度可達(dá)到99.%。其余成分為參入的極少量參雜劑，如五氧化二磷和二氧化鍺。摻雜劑的作用是提高纖芯的折射率，纖芯的直徑2a一般為5-50微米。包層也是含有少量摻雜劑的高純度的二氧化硅。摻雜劑有氟或硼。這些摻雜劑的作用是降低包層的折射率。包層的直徑（包括纖芯在內(nèi)）2b為125微米。包層的外面涂敷一層很薄的涂敷層。通常要進(jìn)行兩次涂敷，它的作用是增強(qiáng)光纖的機(jī)械強(qiáng)度。目前涂敷層的材料一般為環(huán)氧樹脂或硅橡膠。涂敷層之外就是套塑。它的作用是加強(qiáng)光纖的機(jī)械強(qiáng)度。套塑的原料大都采用尼龍或聚乙烯。
圖2-1 光纖的結(jié)構(gòu)
2.1.2光纖的性能
光纖是70年代為光通信而發(fā)展的一種新型材料，它主要是用玻璃預(yù)制棒拉絲成纖維，外直徑僅100-150微米，有許多獨(dú)特的性能。
1．良好的傳光性能。
2．光纖傳輸?shù)氖枪?，而光的頻率特別高，所以能夠容納更高的帶寬。這是光纖能夠
同時(shí)傳輸大量信息的根本原因。
3．光纖電絕緣性能好，不受電磁干擾，無(wú)火花，能在易燃、易爆的環(huán)境中使用。
2.1.3 光纖通信的缺點(diǎn)
1光纖通信最明顯的就是維護(hù)問題。其一公里上能有幾個(gè)接點(diǎn)是有嚴(yán)格指標(biāo)的主要因?yàn)楣饫|比較嬌氣，彎曲半徑稍小一點(diǎn)就會(huì)帶來(lái)近乎中斷光纖敷設(shè)的周期較長(zhǎng)、投資很大接入方式需要高額的初始投資和頻譜許可證2.2 無(wú)線光通信
無(wú)線光通信系統(tǒng)（FSO）2.2.1 無(wú)線光通信結(jié)構(gòu)
無(wú)線光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示：由光源、摻鉺光纖放大器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、接收光學(xué)系統(tǒng)和接收機(jī)等組成，具體儀器包括專用望遠(yuǎn)物鏡、標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)機(jī)和高功率的ER/Yb光放大器等，其中望遠(yuǎn)物鏡和光收發(fā)送機(jī)組合在一起。其關(guān)鍵技術(shù)是多徑發(fā)射和使用放大器補(bǔ)償光通道損耗。
圖2-3 無(wú)線光通信系統(tǒng)的原理
在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)那闆r下，每一端都設(shè)有光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機(jī)的光源受到的電信號(hào)的調(diào)制，通過(guò)作為天線的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，將光信號(hào)通過(guò)大氣信道傳送到接收機(jī)望遠(yuǎn)鏡；接收機(jī)望遠(yuǎn)鏡收集接收到光信號(hào)并將它聚焦在光檢測(cè)其中，光電檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
由于大氣空間對(duì)不同光波長(zhǎng)信號(hào)的透過(guò)率有較大的差別，F(xiàn)SO系統(tǒng)一般選用透過(guò)率較好的波段窗口，最常用的光學(xué)波長(zhǎng)是近遠(yuǎn)紅外光譜中的850nm；還有一些FSO系統(tǒng)使用1500nm波長(zhǎng)頻段，可以支持更大的系統(tǒng)功率。
2.2.2 無(wú)線光通信系統(tǒng)的性能
當(dāng)前，雖然無(wú)線光通信技術(shù)還有待成熟，但它以獨(dú)特的方式、顯著的優(yōu)點(diǎn)，擁有者巨大的潛能。
1.頻帶寬，速率高。
2.頻譜資源豐富。
3.使用多種通信協(xié)議。
4.部署鏈路快捷。
5.傳輸保密性好。
2.2.3 無(wú)線光通信存在的問題
雖然無(wú)線光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獨(dú)具魅力，擁有大量潛在的應(yīng)用市場(chǎng)，但也存在有待完善的地方。目前，其主要問題有：
1.收發(fā)端對(duì)準(zhǔn)問題
FSO是一種視距寬帶通信技術(shù)，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間需要嚴(yán)格的視距傳輸條件才能實(shí)現(xiàn)通信。當(dāng)通信設(shè)備安裝在高樓的頂部時(shí)，風(fēng)吹，或者樓宇結(jié)構(gòu)中某些部分的熱漲或輕微地震等因素，有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收機(jī)無(wú)法對(duì)準(zhǔn)。
2.大氣媒介的影響
惡劣的天氣情況會(huì)對(duì)FSO的傳播信號(hào)產(chǎn)生衰耗作用。空氣中的散射粒子，會(huì)使光線在空間、時(shí)間和角度上產(chǎn)生不同程度的偏差。
3.傳輸距離與信號(hào)質(zhì)量的矛盾突出
FSO傳輸距離越大，光束就會(huì)越寬，接收端收到的光信號(hào)質(zhì)量越差。
4.激光對(duì)人體安全問題
激光束的安全性是FSO系統(tǒng)必須考慮的問題。光信號(hào)發(fā)射功率必須限制在保證人類眼睛
光纖傳感器的論文：光纖傳感技術(shù)研究論文
1.光纖傳感器的基本構(gòu)成和組成原理
光纖傳感器主要由光源、光纖與探測(cè)器3部分組成，光源發(fā)出的光耦合進(jìn)光纖，經(jīng)光纖進(jìn)入調(diào)制區(qū)，在調(diào)治區(qū)內(nèi)，外界被測(cè)參數(shù)作用于進(jìn)入調(diào)區(qū)內(nèi)的光信號(hào)，是其光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器而獲得被測(cè)參數(shù)，光纖傳感器中的光纖通常由纖芯、包層、樹脂涂層和塑料護(hù)套組成，纖芯和包層具有不同的折射率，樹脂涂層對(duì)光纖起保護(hù)作用，光纖按材料組成分為玻璃光纖和塑料光纖；按光纖纖芯和包層折射率的分布可分為階躍折射率型光纖和梯度折射率光纖兩種。光纖能夠約束引導(dǎo)光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向向前傳播，具有感測(cè)和傳輸?shù)碾p重功能，是一種非常重要的智能材料。
2.光纖傳感器的類型及特點(diǎn)
光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時(shí)又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經(jīng)被測(cè)物理量作用而發(fā)生變化的特點(diǎn)，使光波傳導(dǎo)的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調(diào)制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型，偏振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等幾種。對(duì)于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長(zhǎng)光纖的長(zhǎng)度可以得到很高的靈敏度。
傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經(jīng)過(guò)被測(cè)對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后，通過(guò)在輸出段進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測(cè)量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)治的敏感元件才能組成傳感元件。
3.光纖傳感器的應(yīng)用
光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來(lái)一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場(chǎng)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:
(1)城市建設(shè)中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器可預(yù)埋在混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料及各種復(fù)合材料中，用于測(cè)試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力從而來(lái)評(píng)估橋梁短期、施工階段和長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。
(2)在電力系統(tǒng)，需要測(cè)定溫度、電流等參數(shù)，如對(duì)高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測(cè)等，由于電類傳感器易受強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，無(wú)法在這些場(chǎng)合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)分布的高新技術(shù)，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普通光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)，還具有對(duì)光纖沿線各點(diǎn)的溫度的分布式傳感能力，利用這種特點(diǎn)我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線幾公里內(nèi)各點(diǎn)的溫度，定位精度可達(dá)米的量級(jí)，測(cè)溫精度可達(dá)1度的水平，非常適用于大范圍多點(diǎn)測(cè)溫的應(yīng)用場(chǎng)合。
(3)在石油化工系統(tǒng)、礦井、大型電廠等，需要檢測(cè)氧氣、碳?xì)浠衔?、CO等氣體，采用電類傳感器不但達(dá)不到要求的精度，更嚴(yán)重的是會(huì)引起安全事故。因此，研究和開發(fā)高性能的光纖氣敏傳感器，可以安全有效地實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)。
(4)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)、食品安全檢測(cè)等方面，由于其環(huán)境復(fù)雜，影響因素多，使用其它傳感器達(dá)不到所需要的精度，并且易受外界因素的干擾，采用光纖傳感器可以具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的精度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各領(lǐng)域的生物量的快速、方便、準(zhǔn)確地檢測(cè)。目前，我國(guó)水源的污染情況嚴(yán)重，臨床檢驗(yàn)、食品安全檢測(cè)手段比較落后，光纖傳感器在這些領(lǐng)域具有極好的市場(chǎng)前景。
(5)醫(yī)學(xué)及生物傳感器。醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用光纖輻射劑量計(jì)、呼吸系統(tǒng)氣流傳感系統(tǒng);圓錐形微型FOS測(cè)量氧氣濃度及其他生物參數(shù);用FOS探測(cè)氫氧化物及其他化學(xué)污染物;光纖表面細(xì)胞質(zhì)?；蚪M共振生物傳感器;生物適應(yīng)FOS系統(tǒng)應(yīng)用于海水監(jiān)測(cè)、生化技術(shù)、醫(yī)藥。
光纖傳感器在實(shí)踐中運(yùn)用到的例子舉不勝舉，這些技術(shù)都是多學(xué)科的綜合，涵蓋的知識(shí)面廣，象光纖陀螺，火花塞光纖傳感器，光纖傳感復(fù)合材料，以及利用光纖傳感器對(duì)植物葉綠素的研究等等；隨著科技的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的光纖傳感器將面世，它將被應(yīng)用到生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。
4.光纖傳感器的技術(shù)發(fā)展方向
光纖傳感技術(shù)經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展也已獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多實(shí)用性的產(chǎn)品，然而實(shí)際的需要是各種各樣的，光纖傳感技術(shù)的現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。目前，光纖傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向是。
(1)傳感器的實(shí)用化研究。即一種光纖傳感器不僅只針對(duì)一種物理量，要能夠?qū)Χ喾N物理量進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。
(2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設(shè)計(jì)復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)工程。注意分布式傳感器的參數(shù)，即壓力、溫度，特別是化學(xué)參數(shù)(碳?xì)浠衔?、一些污染物、濕度、PH值等)對(duì)光纖的影響。
(3)傳感器用特殊光纖材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纖、熒光光纖、電極化光纖的研究等。這些將是以后傳感器進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。
(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學(xué)腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發(fā)和應(yīng)用。
(5)新傳感機(jī)理的研究，開拓新型光纖傳感器。
參考文獻(xiàn)
[1]肖軍,王穎.光纖傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械管理開發(fā),2006,6.
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[5]閆若穎,王月香,李淑悅.光纖傳感器的應(yīng)用,科技廣場(chǎng),2007,1.【論文關(guān)鍵詞】：光纖傳感器；光纖光柵；光纖傳感技術(shù)；光纖通信
【論文摘要】：介紹了光纖傳感器的基本構(gòu)成及原理，綜述了近年來(lái)光纖傳感器技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，對(duì)光纖傳感技術(shù)的研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
光纖傳感器的論文：科學(xué)家研制出黑磷光纖傳感器
作者：喻學(xué)鋒等 來(lái)源：《傳感器和執(zhí)行器B：化學(xué)》 發(fā)布時(shí)間：2018/1/9 16:25:44
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科學(xué)家研制出黑磷光纖傳感器
近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員呂建成、喻學(xué)鋒與英國(guó)班戈大學(xué)教授陳險(xiǎn)峰等合作，成功研制出首個(gè)基于黑磷的光纖化學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的超靈敏檢測(cè)。
傾斜光纖光柵是一種新型的光纖器件，大角度傾斜光柵結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒗w芯光學(xué)基模前向耦合到光纖包層，在特定的波長(zhǎng)形成一系列離散的諧振峰，光的耦合將隨著外界媒質(zhì)折射率等的變化而變化。因此，傾斜光纖光柵是非常適合作為傳感應(yīng)用的光子器件。黑磷是近年來(lái)廣受關(guān)注的一種具有直接帶隙二維半導(dǎo)體材料，具有獨(dú)特的二維平面結(jié)構(gòu)、超高的比表面積、眾多的活性位點(diǎn)，以及從可見到紅外廣闊的光譜響應(yīng)范圍，在光學(xué)檢測(cè)方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
該研究中，研究團(tuán)隊(duì)首次將黑磷和傾斜光纖光柵相結(jié)合，揭示了黑磷納米層獨(dú)特的光學(xué)調(diào)制作用，借助于傾斜光柵這種獨(dú)特的光學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建成新型的超靈敏化學(xué)傳感器。本研究發(fā)展了一種原位層疊的修飾技術(shù)，將黑磷納米片高效地附著在光纖器件表面，不同厚度的黑磷納米層展現(xiàn)出對(duì)光信號(hào)獨(dú)特的調(diào)制性。利用這一特性，該黑磷光纖傳感器能夠在亞ppb濃度水平檢測(cè)到重金屬鉛離子，具有超高的靈敏度、超低的檢測(cè)限，以及廣闊的濃度檢測(cè)范圍。黑磷新型光纖傳感器的成功研發(fā)，將為化學(xué)和生物傳感提供一個(gè)優(yōu)越的光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)，從而推動(dòng)黑磷化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用研究進(jìn)程。
相關(guān)研究成果發(fā)表于Sensors and Actuators B: Chemical。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、歐盟“第七框架計(jì)劃”等的資助。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院）
圖.a)：黑磷傾斜光纖光柵器件及其光學(xué)調(diào)制示意圖，b)：重金屬離子檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)步驟，c)：不同重金屬離子濃度下TM模式共振的光譜圖，d)：不同重金屬離子濃度下光譜的共振強(qiáng)度圖
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