Nguyên lý cơ bản của cảm biến sợi quang
Sợi quang là tên viết tắt của sợi quang. Thành phần chính của sợi quang là silica, bao gồm lõi có chiết suất cao hơn, lớp bọc có chiết suất thấp hơn và lớp bảo vệ. Lõi là một sợi thủy tinh mỏng có đường kính khoảng 0,1 mm, và cấu trúc sóng dẫn hướng bao quanh ánh sáng trong đó và truyền theo hướng trục. Việc phát hiện ra cảm biến sợi quang bắt nguồn từ thực tiễn phát hiện nhiễu bên ngoài của sợi quang. Trong thực tế người ta nhận thấy rằng khi sợi quang chịu sự thay đổi của ngoại cảnh sẽ gây ra sự thay đổi các thông số sóng quang truyền bên trong sợi quang và những thay đổi này theo một quy luật nhất định với các yếu tố bên ngoài. Công nghệ cảm biến sợi quang phát triển.
Sợi quang có ảnh hưởng nhạy cảm nhất định đối với nhiều thông số bên ngoài. Nghiên cứu nguyên lý của cảm biến sợi quang là nghiên cứu cách áp dụng các hiệu ứng này của sợi quang, nghiên cứu sự tương tác của ánh sáng trong vùng điều chế với các thông số đo bên ngoài, và thực hiện chức năng của" truyền" và" cảm nhận" các thông số đo bên ngoài. Đây là một cảm biến sợi quang học. Cốt lõi.
Trong hệ thống thông tin quang, sợi quang được sử dụng như một phương tiện truyền tín hiệu sóng ánh sáng đi xa. Rõ ràng, trong loại ứng dụng này, tín hiệu quang truyền qua cáp quang càng ít bị nhiễu bên ngoài thì càng tốt. Tuy nhiên, trong quá trình truyền dẫn quang thực tế, sợi quang dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, trường điện từ và các điều kiện bên ngoài khác, điều này sẽ gây ra sự thay đổi các thông số của sợi quang như cường độ ánh sáng, pha, tần số, phân cực, và bước sóng. Do đó, người ta nhận thấy rằng nếu có thể đo được sự thay đổi của thông số sóng ánh sáng thì có thể biết được kích thước của các đại lượng vật lý khác nhau gây ra sự thay đổi của thông số sóng ánh sáng, và do đó công nghệ cảm biến sợi quang ra đời. Công nghệ cảm biến sợi quang là công nghệ sử dụng độ nhạy của sợi quang' s đối với các đại lượng vật lý nhất định để chuyển đổi các đại lượng vật lý bên ngoài thành tín hiệu có thể đo trực tiếp. Bởi vì sợi quang không chỉ có thể dùng làm môi trường truyền sóng ánh sáng mà còn vì các thông số đặc trưng (biên độ, pha, trạng thái phân cực, bước sóng,…) đặc trưng cho sóng ánh sáng khi sóng ánh sáng truyền trong sợi quang là do ngoại các yếu tố (chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, biến dạng, từ trường, điện trường và độ dịch chuyển). , Xoay, v.v.) thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp, do đó, sợi quang cũng có thể được sử dụng như một phần tử cảm biến để phát hiện các đại lượng vật lý khác nhau.
Hình trên là sơ đồ của cảm biến sợi quang. Cảm biến sợi quang thường bao gồm nguồn sáng, sợi truyền, phần tử cảm biến hoặc vùng điều chế, phát hiện ánh sáng và các bộ phận khác. Các thông số như cường độ ánh sáng, bước sóng, biên độ, pha, trạng thái phân cực và phân bố chế độ có thể bị thay đổi bởi các tác động bên ngoài trong quá trình truyền dẫn sợi quang, đặc biệt là nhiệt độ, áp suất, gia tốc, điện áp, dòng điện, dịch chuyển, rung động, quay, uốn cong, Khi biến dạng, lượng hóa chất và lượng sinh hóa ảnh hưởng đến quang trình, các thông số này sẽ thay đổi theo. Cảm biến sợi quang phát hiện kích thước của từng đại lượng vật lý tương ứng theo mối quan hệ của các thông số này với sự thay đổi của các yếu tố bên ngoài.
