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强度调制器调制带宽一、工作原理强度调制器是利用半导体材料的半导体光栅效应来实现光信号的调制。
当光信号通过半导体材料时，光子会激发出电子和空穴对，形成载流子。
当外加一定电场时，载流子会受到电场力的作用而移动，从而改变半导体的折射率，引起光信号的传播速度和强度的变化。
通过调节外加电场的强度和频率，可以实现光信号的调制。
二、分类强度调制器主要分为两种类型：电调制器和光调制器。
1. 电调制器：电调制器是利用电场调制光信号的强度的器件。
它通常由半导体材料制成，通过在半导体材料上施加电场来调节其折射率和吸收率，从而改变光信号的传播速度和强度。
电调制器具有调制速度快、调制深度大、功耗低等优点，广泛应用于光通信系统中。
2. 光调制器：光调制器是利用光场调制光信号的强度的器件。
它通常采用非线性光学效应或光栅效应来实现光信号的调制。
光调制器具有调制速度快、调制深度大、紧凑型、低功耗等优点，适用于光通信、光传感等领域。
三、应用强度调制器广泛应用于光通信、光传感、激光雷达、生物医学等领域。
具体应用如下：1. 光通信：在光通信系统中，强度调制器被用于调制和解调光信号，实现光信号的传输和处理。
它可以提高光信号的传输速度、距离和带宽，保证光通信系统的性能和可靠性。
2. 光传感：在光传感系统中，强度调制器可以用于信号的调制和解调，实现光信号的采集和处理。
利用强度调制器可以实现高灵敏度、高分辨率的光传感系统，广泛应用于环境监测、气体检测、生物检测等领域。
3. 激光雷达：在激光雷达系统中，强度调制器可以用于调制激光信号，实现距离和速度的测量。
通过强度调制器可以提高激光雷达系统的测量精度和分辨率，广泛应用于地质勘探、环境检测、无人驾驶等领域。
4. 生物医学：在生物医学领域，强度调制器可以用于光谱分析、病灶检测、光疗等应用。
利用强度调制器可以实现对生物组织的高分辨率成像和治疗，提高医学诊断和治疗的效率和精度。
四、发展趋势随着光通信和光传感技术的不断发展，强度调制器也在不断创新和改进。
分布式光纤传感技术的特点与研究现状发布时间: 2009-05-11 09:19:44 文章来源:中国机械网收藏&分享打印版推荐给朋友导读：分布式光纤传感技术具有同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力，其基本特征为[1]：光纤传感分布1、分布式光纤传感技术的特点分布式光纤传感技术具有同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力，其基本特征为[1]：①分布式光纤传感系统中的传感元件仅为光纤；②一次测量就可以获取整个光纤区域内被测量的一维分布图，将光纤架设成光栅状，就可测定被测量的二维和三维分布情况；③系统的空间分辨力一般在米的量级，因而对被测量在更窄范围的变化一般只能观测其平均值；④系统的测量精度与空间分辨力一般存在相互制约关系；⑤检测信号一般较微弱，因而要求信号处理系统具有较高的信噪比；⑥由于在检测过程中需进行大量的信号加法平均、频率的扫描、相位的跟踪等处理，因而实现一次完整的测量需较长的时间。
2、分布式光纤传感技术研究现状分布式光纤传感技术一经出现，就得到了广泛的关注和深入的研究，并且在短短的十几年里得到了飞速的发展．依据信号的性质，该类传感技术可分为4类：①利用后向瑞利散射的传感技术；②利用喇曼效应的传感技术；③利用布里渊效应的传感技术；④利用前向传输模耦合的传感技术．2.1、利用后向瑞利散射的分布式光纤传感技术瑞利散射是入射光与介质中的微观粒子发生弹性碰撞所引起的，散射光的频率与入射光的频率相同．在利用后向瑞利散射的光纤传感技术中，一般采用光时域反射（OTDR）结构来实现被测量的空间定位，典型传感器的结构如图1所示．依据瑞利散射光在光纤中受到的调制作用，该传感技术可分为强度调制型和偏振态调制型。
图1后向散射型分布式光纤传感器基本系统框图2.1.1强度调制型[2]当一束脉冲光在光纤中传播时，由于光纤中存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射．如果外界物理量的变化能够引起光纤的吸收、损耗特性或瑞利散射系数的变化，那么通过检测后向散射光信号的强度就能够获得外界物理量的大小．目前基于对后向瑞利散射光进行强度调制的传感器有利用微弯损耗构成的分布式光纤力传感器、利用光纤材料在放射线照射下所引起光损耗构成的分布式辐射传感器，利用化学染料对光的吸收特性构成的分布式化学传感器，利用液芯光纤瑞利散射系数与温度的关系构成的分布式温度传感器。
《光纤传感技术实验》
反射式强度调制型
光纤位移传感实验
1. 反射式强度调制原理υ
非功能型υ原理
d < a/2T → a >2dT , 耦合至输出光纤的功率=0
d > (a+2r)/2T → a <2dT-2r, 耦合系数=（r/2dT )2；a/2T ≤ d≤ (a+2r)/2T, 由重叠部分的面积确定
a R R=r+2dT
r
δ
a
d 可移动反射镜Out In T=tg （sin -1NA)=a/2d 源光纤的像2d 2012P r F P r dT δα⎛⎫⎛⎫==⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
实验目的
υ 1. 掌握光纤强度型传感基本原理与光强调制方式
υ 2. 掌握强度型光纤反射式传感器调制特性曲线与传感参数选择
υ 3. 了解光纤强度型传感的补偿技术
实验仪器
υ光纤传感实验仪1套
υHe-Ne光源、光电探测器
υ发射光纤、接收光纤各1根υ准三维微位移调节器1个υ反射器1个
υ弯曲变形器1个
反射式强度调制位移传感
【例】已知：阶跃光纤F-d 曲线，2r ＝200μm ，NA ＝0.5，间距 a ＝100 μm, 则F 随d 变化速率0.005％/ μm
问：系统分辨率10-7 ?(位移）A
2004005
0耦合效率/%反射位置600d=320μm 7.2%的效率
F
d。
1、光生伏特效应如何产生？答：当光照射到距外表很近的PN节时，如果光能足够大，光子能量大于半导体材料的禁带宽度，电子就能从价带跃迁到导带，成为自由电子。
由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别于半导体中的空穴、电子复合，因此载流子的寿命与扩散长度有关。
只有PN结距外表的厚度小于扩散长度，才能形成光电流产生光生电动势。
2、什么是压电效应？压电传感器有哪些？答：当*些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其外表上会产生电荷，这种效应成为压电效应。
压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器、声外表波传感器。
3、当吸附膜是绝缘材料、导电体或金属氧化物半导体时，SAW气敏传感器的敏感机理？答：当薄膜是绝缘材料时,它吸附气体引起密度的变化,进而引起SAW延迟线振荡器频率的偏移;当薄膜是导电体或金属氧化物半导体膜时,主要是由于导电率的变化引起SAW延迟线振荡器频率的偏移。
4、简说马赫―泽德(Mach―Zehnder)干预仪的工作原理。
5、简述光纤传感器的优点？1.具有很高的灵敏度2.频带宽动态围大3.可根据实际情况做成各种形状4.可以用很相近的技术根底构成传感不同物理量的传感器，这些物理量包括声场、磁场、压力、温度、加速度、转动、位移、液位、流量、电流、辐射等等。
5.便于与计算机和光纤传输系统相连，易于实现系统的遥测和控制。
6.可用于高温、高压、强磁干扰、腐蚀等各种恶劣环境。
7.构造简单、体积小、重量轻、耗能少。
6、相位跟踪系统是由什么组成的并简述它的功能？相位跟踪系统是由电路系统和光纤相位调制器组成的。
1.抵消任何不必要的大的低频相位漂移，使干预仪保持平衡，2.提供保证干预仪在正交状态下工作的相移。
7、什么叫安时特性流过热敏电阻的电流与时间的关系，称为安时特性8、数值孔径的定义光从空气入射到光纤输入端面时，处在*一角锥的光线一旦进入光纤，就将被截留在纤芯中，此光锥半角的正弦称为数值孔径9、什么叫绝对湿度在一定温度和压力条件下，单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量为绝对湿度10、光纤优点：1抗电磁干扰能力强2柔软性好3光纤集传感与信号传输与一体，利用它很容易构成分布式传感测量11、光纤分类：一功能型①光强度调制型②光相位调制型③光偏振态调制型二非功能型①光线位移传感器②光纤温度传感器12、光导纤维为什么能够导光？光导纤维有哪些优点？光纤式传感器中光纤的主要优点有哪些？答：光导纤维工作的根底是光的全反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全反射，并在光纤部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。
