光纤传感器技术的概况及其特点
常见光纤温度传感器基本原理
1. 荧光式温度光纤传感器
1.1 基本原理
荧光式温度传感探头具有抗电磁干扰、稳定可靠、微小尺寸、长寿命及绝缘性好等特
点，光纤温度传感器是利用物质的荧光辐射现象设计的。通常设在光纤的一端固结着微量稀
土磷化合物，受紫外光照射后，激励其发出荧光。此荧光强度或余辉时间长度会随温度变化
而变化，成为温度的函数，从而计算出被测温度。
1.2荧光式温度传感原理
荧光式温度传感探头是由普通多模光纤和在其顶部安装的荧光物质体(膜)组成。荧光物
质接受一定波长(受激谱)的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励消失后，荧光发光的持续
性取决于荧光物质特性、环境因素，以及激发状态的寿命。这种受激发荧光通常是按指数方
式衰减的，称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光衰落时间(ns)。因为在不同的环境温度下，
荧光寿命也不同.
因此通过测量荧光寿命的长短，就可以得知当时的环境温度。
2. 光纤法布里-彼罗特（Fabry – Perot）传感器
2.1 法布里-彼罗特（Fabry – Perot）腔
法布里-彼罗特（Fabry –Perot）腔是一个常见的光学器件。它是光纤法布里-彼罗特传
感器的核心，同时也被应用到光纤光栅传感器当中。了解它的原理和特点将有助于理解以上
两种传感器的工作原理和不同应用。
在讨论技术细节之前，读者需要明确以下两点:
1.光在任何界面都会发生反射，在大多数情况下会发生折射。比如光会在水面反射，
再比如当光线穿过一块玻璃的时候，会分别在一块玻璃的上下表面同时发生反射。
2.光具有波粒二象性。也就是说光拥有波长 λ，相位θ 等表征物理量。光在真空中
所经过的路程叫做光程 L,当光经过介质，比如玻璃时，光程变为L=n*d。 n 为介质的折射
率 （均大于1）， d 为光线经历的几何长度。同一单一光源发出的两束光（具有同样起始
相位，且频率相同）如果再相遇，将发生干涉。如果他们的光程差是波长的整数倍，意味着
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科技成果——应用于大型工程监测的光纤传感系统
成果简介
大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。
技术原理
光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。
光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于DSP技术，可实现波长解调速度200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。
研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。
技术水平
授权专利1项：
光纤Bragg光栅传感解调装置及解调方法，200510014877.7。
应用前景
光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现400多个项目的应用。
适用范围
石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等
合作方式 合作开发
光纤光栅传感技术的优点
光纤光栅传感技术除了具有普通光纤传感技术的本质防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、对电绝缘、无电传输等许多优点外，还有一些明显优于其它光纤传感技术的特点：
波长编码的数字式传感，使用可靠性高，寿命长，能进行长期安全监测。
光纤光栅传感技术探测的是光束的波长，是一种波长检测的数字式传感，而波长在光束的传输过程中不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响，另一方面，这项技术也避免了一般干涉型传感器中相位测量的不清晰和对固有参考点的需要。
光纤传输信号，适合远距离在线监测和传输，易于组网。
采用光纤传输携带传感信息的光波，能不失真地远距离传输，有利于远程网络化监控。
一根光纤中写入多个光栅，易于实现分布式自动化在线监测。
在一根光纤上可制备多个甚至数百个光栅探测点，可实现时分复用、波分复用、空分复用，进行长距离分布式测量。
响应时间快、精度高、灵敏度高、分辨率高。
以光纤制备的光纤光栅是光纤光栅传感器的核心器件，它是上世纪九十年代才出现的新型光学器件。研究表明，光纤光栅的特征波长――布喇格波长对外界环境具有高度敏感的特性，而且在相同的环境下，这个特征波长还具有高度的一致性，因此用它制作的传感器也具有响应时间快、灵敏度高和测量精度高的特性。
• 结构简单、易于施工布设。
光纤光栅体积小、重量轻，纤细柔软，容易制作成结构非常简单的传感器探头，便于在现场施工，探头的成活率高。
光纤探头，光耦合器，调制解调器，转换电路就可以
