光亮度檢測器是如何傳遞訊號的

閱讀指南：光纖溫度感測器可分為兩種型別：元件型和透射型。

前者採用光纖作為敏感元件，後者採用光纖作為傳輸線。

元件式光纖溫度感測器的工作原理如下圖所示。

元件光纖溫度感測器圖（A）是利用光振動幅度隨溫度變化的感測器。

光纖芯的直徑和折射率隨溫度的變化而變化，光在光纖中傳播的光由於路線不均勻而分散，導致光幅值的變化。

無花果。

（B）是利用光學偏振面旋轉的感測器。

單模光纖的偏振面隨溫度的變化而旋轉，透過偏振片得到振幅的變化。

無花果。（C）是使用光學相位變化的感測器。單模光纖的長度、折射率和芯徑隨溫度的變化而變化，利用干涉儀可以得到光在光纖中傳播的相位變化。用於檢測相位變化的基本系統是Mahzard干涉儀（如下圖所示）。測量相位變化的基本系統是，在該儀器中，訊號光纖的光與穩定的參考光束混合在一起。由於訊號光纖受測量引數的影響，由訊號光纖傳播的光訊號的相位發生變化，因此兩個光柱之間會發生干涉。原則上，一個合適的相位檢測器可以用來檢測小的變化，而條紋計數器可以用來檢測大的變化。

參考光束根據應用狀態可以透過或不透過頻移，光的頻移通常由Bulger盒完成。干涉儀的佈局非常嚴格。其中一個主要的困難是光的偏振面在穿過光纖後會被散射。這樣，由於參考光束和訊號光束的正交偏振，有時無法觀測到干涉條紋。光纖溫度計是一種非常敏感的儀器。如果參考光程是穩定的，則可以測量溫度的一小部分。上述光纖溫度感測器各有優缺點，但後續光纖溫度感測器在實際應用中處於領先地位。透射式光纖溫度感測器的工作原理如下圖所示。傳輸光纖溫度感測器圖（A）是一種由熱感測器、LED和光纖組成的光纖溫度感測器。

圖（B）是一種將溫度轉換為光學透過率和反射率的光纖溫度感測器。通常，傳輸感測器可以在光纖中獲得大量的光通量，因此採用多模光纖。光纖溫度感測器在各種溫度感測器中的應用前景尚不明朗，但在醫療、環保、工業自動控制等領域有著廣闊的應用前景。目前，光纖溫度感測器主要有兩種：輻射（紅外）光纖溫度感測器和半導體吸收光纖溫度感測器。輻射（紅外）光纖溫度感測器輻射光纖溫度感測器由光纖耦合器、傳輸光纖和光電轉換器組成，如下圖所示輻射光纖溫度感測器的原理和結構利用光纖的耦合和傳輸特性，將被測物體表面（與被測物體表面溫度有關）的輻射能主要傳輸到光電探測器，並將其轉換為電能輸出。

1。光耦合器是決定感測器靈敏度的主要元件，因此光耦合效率是一個非常重要的問題。光纖的耦合效率直接關係到光纖的數值孔徑。為了提高感測器的靈敏度，必須採用大數值孔徑光纖。然而，光纖的數值孔徑直接影響感測器距離係數的效能指標，因此需要綜合考慮。透過率是透射纖維的主要引數。

為了提高透光率，在固定材料時，主要的方法是增大光纖的直徑，縮短光纖的長度。實驗證明，當光纖的材料、結構和耦合方式固定時，透射率是一個穩定的引數。但是，當光纖使用不同的材料、不同的直徑和不同的長度時，其透光率是不同的。3。光電轉換器本部分的主要功能是將光學資訊轉換為電輸出和顯示。光電轉換元件通常採用矽光電池、PBS或其它探測器。由於紅外探測器的光敏元件面積大，直接耦合光纖可以獲得光敏元件的效率。通常的直接出口聯軸器的效率可達85%以上。

除了光纖的輸出端與探測器之間的直接耦合外，還可以採用調製盤耦合。半導體光纖溫度感測器如下圖所示。光纖溫度感測器的切割光纖安裝在薄鋼管中。光纖兩側（如GaAs或InP）之間有一個半導體溫敏片，半導體溫敏片的透射光強隨測量溫度的變化而變化。因此，當在光纖的一端輸入恆定的光強時，由於半導體溫度感測片的傳輸能力隨溫度的變化，光纖另一端接收元件接收到的光強也隨所測溫度的變化而變化。因此，可以透過測量接收元件的輸出電壓來測量感測器位置的