三、光纤传感器应用
1、光纤传感器的分类
光纤传感器按其响应的环境参量分类:
温度光纤传感器、压力光纤传感器、声学光纤传感器(如水听器)、应变光纤传感器、位移光纤传感器、旋转光纤传感器(如光纤陀螺)、振动光纤传感器电,磁光纤传感器(如电流光纤互感器)、气体和化学光纤传感器、生物和医学光纤传感器。
2、光纤传感器的应用
石油和天然气:油藏监测井下的P / T传感、地震阵列、能源工业、发电厂、锅炉及蒸汽涡轮机、电力电缆、涡轮机运输、炼油厂;
航空航天:喷气发动机、火箭推进系统、机身;
民用基础建设:桥梁、大坝、道路、隧道、滑坡;
交通运输:铁路监控、运动中的重量、运输安全;
生物医学:医用温度压力、颅内压测量、微创手术、一次性探头。
四、光纤布拉格光栅(FBG)
采用位相掩模制造FBG
纤芯是共掺硼和本征光敏的,无需载氢。纤芯的尺寸是与通信光纤兼容的。采用此光纤,1nm宽和15mm长的透射光栅可以在几分钟内被准分子激光脉冲(10Hz,0.5 J/cm2,248nm)写入。
现在我们处在信息时代,建设智能社会需要先进的传感系统!光纤传感是传感器家族中一员新秀,前程尚难以估量。当前光纤传感器市场是零散的,但多数应用具有共同的技术基础,许多器件和系统已进入商用阶段,市场份额逐年扩大。市场已从2009年的衰退开始复苏,普遍的共识是年增长率将在10%至25%的范围内。推动光纤传感器增长的主要因素为:
对石油和天然气日益增长的需求;
迫切探求替代能源;
建立高度周边和国土安全;
智能基础设施;
政府支援拨款。
发展光纤传感器的挑战因素有:
非光子技术竞争(MEMS,无线等);
尽快对产品标准的制定;
成本因子。
五、全球宏观经济环境
与传统的机电和电子传感器相比,光纤传感器有着一系列独特的优点。尤其是分布式光纤传感器在大型建筑工程、桥梁隧道、铁道公路、油气管道、结构健康管理(监控)(SHM)等方面的应用几乎是独一无二的,是其他类型传感器无法比拟的。从目前光纤传感器已取得的成就来看,未来光纤传感器应用规模恐怕尚无法估量。
众所周知,光纤通信在不长的时间内,几乎完全战胜了传统的铜线通信。其实对光纤来说,目前只是开发和利用了石英光纤优良的传光特性。而光纤传感器不仅利用光纤的传光特性,更利用了光纤对环境参数的敏感特性。其实,光纤还有许多特性正在利用或尚未利用,例如光纤放大器、光纤激光器、光纤功率传输、光纤信号处理。
毫无疑问,完全可以相信继光纤通信后,光纤传感器将是光纤技术领域又一新兴产业正在迅速崛起,并且相信未来将会有更多的光纤新兴产业出土、开花、结果。中国今天在光纤和光纤通信方面已为世人所瞩目,那么让我们海峡两岸中华儿女再接再厉抓住难得的机遇,沿着光纤之父的光辉足迹,在更多更广的光纤领域再立新功
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