第七章 光纖測(cè)量技術(shù)

1、1、光纖技術(shù)的發(fā)展歷史3、光纖結(jié)構(gòu)和類(lèi)型4、光纖的損耗6、光纖傳感器實(shí)例主要內(nèi)容主要內(nèi)容2、光纖波導(dǎo)的原理 1966年，高錕發(fā)表了一篇題為年，高錕發(fā)表了一篇題為光頻率介質(zhì)光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)纖維表面波導(dǎo)的論文，開(kāi)創(chuàng)性地提出光導(dǎo)的論文，開(kāi)創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了長(zhǎng)程纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了長(zhǎng)程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性。簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要解決好玻璃純度材料特性。簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要解決好玻璃純度和成分等問(wèn)題，就能夠利用玻璃制作光學(xué)纖和成分等問(wèn)題，就能夠利用玻璃制作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。維，從而高效傳輸信息。

2、 提出用纖維材料傳達(dá)光束訊號(hào)，以建置通信提出用纖維材料傳達(dá)光束訊號(hào)，以建置通信的第一人的第一人 高琨博士的照片高琨博士的照片 高琨博士被稱(chēng)為高琨博士被稱(chēng)為“光纖之父光纖之父” 2009年年10月月6日，瑞典皇日，瑞典皇家科學(xué)院向高錕頒授諾貝爾家科學(xué)院向高錕頒授諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?；始铱茖W(xué)院說(shuō)，物理學(xué)獎(jiǎng)。皇家科學(xué)院說(shuō)，高錕在高錕在“有關(guān)光在纖維中的有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面?zhèn)鬏斠杂糜诠鈱W(xué)通信方面”取得了突破性成就取得了突破性成就.1970 年年，光纖研制取得了重大突破。，光纖研制取得了重大突破。美國(guó)康寧美國(guó)康寧(Corning)公司就研制成功損耗公司就研制成功損耗20 dB/km的石英光

3、纖。的石英光纖。1972年年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 dB/km。1973 年年，美國(guó)貝爾，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室取得了更大成績(jī)，光纖損耗降實(shí)驗(yàn)室取得了更大成績(jī)，光纖損耗降低到低到2.5dB/km。1974 1974 年年降低到降低到1.1dB/km。1976 年年，日本電報(bào)電話(huà)，日本電報(bào)電話(huà)(NTT)公司等單位將光纖損耗降低到公司等單位將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長(zhǎng)波長(zhǎng)1.2m)。1、光纖技術(shù)的發(fā)展歷史 1976年年日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3 m的銦鎵砷磷的銦鎵砷磷(InGaAs

4、P)激光器，激光器，1979年年美國(guó)電報(bào)電話(huà)美國(guó)電報(bào)電話(huà)(AT&T)公司和日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射公司和日本電報(bào)電話(huà)公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使 1970 年成為光年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。 國(guó)內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀光纖光纖: 多模多模 單模，單模，工作波長(zhǎng)工作波長(zhǎng): 0.85 m 1.31 m和和1.55 m，傳輸速率傳輸速率: 幾十幾十Mb/s 幾十幾十Gb/s。 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍:

5、市話(huà)局間中繼市話(huà)局間中繼 長(zhǎng)途干線(xiàn)長(zhǎng)途干線(xiàn) 用戶(hù)接入網(wǎng)用戶(hù)接入網(wǎng) 數(shù)字電話(huà)數(shù)字電話(huà) 有線(xiàn)電視有線(xiàn)電視(CATV) 單一類(lèi)型信息的傳輸單一類(lèi)型信息的傳輸 多種業(yè)務(wù)的傳輸。多種業(yè)務(wù)的傳輸。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 通信手段通信手段 傳輸容量傳輸容量( (話(huà)話(huà)路路)/)/條條 中繼距離中繼距離/km /km 1000 km1000 km內(nèi)中繼器個(gè)內(nèi)中繼器個(gè)數(shù)數(shù) 微波無(wú)線(xiàn)電微波無(wú)線(xiàn)電 960 960 50502020小同軸小同軸

6、9609604 4250250中同軸中同軸 180018006 6160160光纜光纜 1920192030303333光纜光纜 14000(1Gb/s)14000(1Gb/s)84841111光纜光纜 6000(445MB/S)6000(445MB/S)1341347 71、容許頻帶很寬，傳輸容量很大、容許頻帶很寬，傳輸容量很大2. 損耗很小，損耗很小， 中繼距離很長(zhǎng)且誤碼率很小中繼距離很長(zhǎng)且誤碼率很小 石英光纖在石英光纖在1.31 m和和1.55 m波長(zhǎng)，波長(zhǎng)， 傳輸損耗分傳輸損耗分別為別為0.50 dB/km和和0.20 dB/km。因此，用光纖比用同。因此，用光纖比用同軸電纜或波導(dǎo)管的

7、中繼距離長(zhǎng)得多，見(jiàn)。目前，采軸電纜或波導(dǎo)管的中繼距離長(zhǎng)得多，見(jiàn)。目前，采用外調(diào)制技術(shù)，波長(zhǎng)為用外調(diào)制技術(shù)，波長(zhǎng)為1.55m的色散移位單模光纖的色散移位單模光纖通信系統(tǒng)，若其傳輸速率為通信系統(tǒng)，若其傳輸速率為2.5 Gb/s，則中，則中繼距離可繼距離可達(dá)達(dá)150 km；若其傳輸速率為；若其傳輸速率為10 Gb/s，則中繼距離可，則中繼距離可達(dá)達(dá)100 km。 3. 重量輕、重量輕、 體積小體積小 光纖重量很輕，直徑很小。即使做成光纜，在芯光纖重量很輕，直徑很小。即使做成光纜，在芯數(shù)相同的條件下，其重量還是比電纜輕得多，體積數(shù)相同的條件下，其重量還是比電纜輕得多，體積也小得多。也小得多。 4. 抗

8、電磁干擾性能好抗電磁干擾性能好 光纖由電絕緣的石英材料制成，光纖通信線(xiàn)路不光纖由電絕緣的石英材料制成，光纖通信線(xiàn)路不受各種電磁場(chǎng)的干擾和閃電雷擊的損壞。無(wú)金屬光受各種電磁場(chǎng)的干擾和閃電雷擊的損壞。無(wú)金屬光纜非常適合于存在強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的高壓電力線(xiàn)路周纜非常適合于存在強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的高壓電力線(xiàn)路周?chē)陀吞铩⒚旱V等易燃易爆環(huán)境中使用。光纖圍和油田、煤礦等易燃易爆環(huán)境中使用。光纖(復(fù)合復(fù)合)架空地線(xiàn)架空地線(xiàn)(Optical Fiber Overhead Ground Wire, OPGW)是光纖與電力輸送系統(tǒng)的地線(xiàn)組合而成的通是光纖與電力輸送系統(tǒng)的地線(xiàn)組合而成的通信光纜，已在電力系統(tǒng)的通信中發(fā)揮重要作用

9、。信光纜，已在電力系統(tǒng)的通信中發(fā)揮重要作用。 5. 泄漏小，泄漏小， 保密性能好保密性能好 在光纖中傳輸?shù)墓庑孤┓浅Ｎ⑷酰词乖趶澢囟我矡o(wú)法在光纖中傳輸?shù)墓庑孤┓浅Ｎ⑷?，即使在彎曲地段也無(wú)法竊聽(tīng)。沒(méi)有專(zhuān)用的特殊工具，光纖不能分接，因此信息在光纖竊聽(tīng)。沒(méi)有專(zhuān)用的特殊工具，光纖不能分接，因此信息在光纖中傳輸非常安全。中傳輸非常安全。 6. 節(jié)約金屬材料，節(jié)約金屬材料， 有利于資源合理使用有利于資源合理使用 制造同軸電纜和波導(dǎo)管的銅、鋁、鉛等金屬材料，在地球上的儲(chǔ)存量是有限的；而制造光纖的石英(SiO2)在地球上基本上是取之不盡的材料。制造8 km管中同軸電纜，1 km需要120 kg銅和500

10、kg鋁；而制造8 km光纖只需320 g石英。 所以， 推廣光纖通信，有利于地球資源的合理使用。 光纖拉絲裝置預(yù)制棒加熱爐線(xiàn)徑測(cè)量牽引輥預(yù)涂覆在鼓上的光纖n 光纖有不同的結(jié)構(gòu)形式。目前，通信用的光纖絕光纖有不同的結(jié)構(gòu)形式。目前，通信用的光纖絕大多數(shù)是用石英材料做成的橫截面很小的雙層同大多數(shù)是用石英材料做成的橫截面很小的雙層同心玻璃體，外層玻璃的折射率比內(nèi)層稍低。折射心玻璃體，外層玻璃的折射率比內(nèi)層稍低。折射率高的中心部分叫做纖芯，其折射率為率高的中心部分叫做纖芯，其折射率為 ，直徑，直徑為為2a；折射率低的外圍部分稱(chēng)為包層，其折射率；折射率低的外圍部分稱(chēng)為包層，其折射率為為 ，直徑為，直徑為2

11、b。它的基本結(jié)構(gòu)形式如圖所示。它的基本結(jié)構(gòu)形式如圖所示 151n2nn2n1nr ( )r2am=2a8.32 b1252 bm=2、光纖波導(dǎo)原理n特點(diǎn)：n1n2光在芯和包層之間的界面上反復(fù)進(jìn)行全反射，并在光纖中傳遞下去。16纖芯的作用約束光的傳輸。約束光的傳輸。包層的作用形成光波導(dǎo)效應(yīng)。形成光波導(dǎo)效應(yīng)。涂敷層的作用保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕和機(jī)械擦傷，同時(shí)增加光纖的柔韌性和機(jī)械擦傷，同時(shí)增加光纖的柔韌性n雖然光纖的基本結(jié)構(gòu)形式如上圖雖然光纖的基本結(jié)構(gòu)形式如上圖 所示，但所示，但是按照折射率分布、傳輸模式多少、材料是按照折射率分布、傳輸模式多少、材料成分等的不同，光纖可分為很

12、多種類(lèi)，下成分等的不同，光纖可分為很多種類(lèi)，下面將簡(jiǎn)單介紹一下面將簡(jiǎn)單介紹一下 171. 按照折射率分布來(lái)分一般可以分為階躍型光纖和漸變型光纖兩種 如果纖芯折射率沿半徑方向保持一定，包層折射率沿半徑方向也保持一定，而且纖芯和包層折射率在邊界處呈階梯型變化的光纖，稱(chēng)為階躍型光纖，又可稱(chēng)為均勻光纖。它的結(jié)構(gòu)如圖所示。 階躍折射率光纖18圖5.1 階躍折射率光纖 (a)折射率剖面 (b)端視圖 (c) 縱剖面圖纖芯包層n階躍折射率光纖的臨界角sinc=n2/n1n引入纖芯和包層相對(duì)折射率差：n=(n1-n2)/n1n這是 一個(gè)恒定的參數(shù),因?yàn)槿瓷浣谴嬖诘臈l件是n1大于n2,其典型值為0.0119n

13、常見(jiàn)的階躍折射率的光纖通常有三種常見(jiàn)的階躍折射率的光纖通常有三種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)纖芯和包層都是使用玻璃纖芯和包層都是使用玻璃纖芯使用石英玻璃而包層使用塑料纖芯使用石英玻璃而包層使用塑料塑料纖芯而包層使用另一種塑料塑料纖芯而包層使用另一種塑料全玻璃的纖芯和包層折射率差最小全玻璃的纖芯和包層折射率差最小塑料包層石英光纖塑料包層石英光纖(PCS)稍大一些稍大一些全塑料光纖最全塑料光纖最 大大(POF 聚合物光纖聚合物光纖)20數(shù)值孔徑（Numerical Aperture, NA）NA-(P84)n階躍光纖數(shù)值孔徑NA的物理意義是：能使光在光纖內(nèi)以全反射形式進(jìn)行傳播的接收角c之正弦值。 21n需要注意的是，

14、光纖的NA并非越大越好。NA越大，雖然光纖接收光的能力越強(qiáng)，但光纖的模式色散也越厲害。因?yàn)镹A越大，則其相對(duì)折射率差也就越大，值較大的光纖的模式色散也越大，從而使光纖的傳輸容量變小。因此NA 取值的大小要兼顧光纖接收光的能力和模式色散。CCITT建議光纖的NA=0.180.23。22n和平板波導(dǎo)一樣和平板波導(dǎo)一樣,模式失真和數(shù)值孔徑隨著模式失真和數(shù)值孔徑隨著折射率差的增加而變大折射率差的增加而變大.n模式脈沖展寬和數(shù)值孔徑模式脈沖展寬和數(shù)值孔徑 由大到小由大到小全塑料光纖全塑料光纖 塑料包層石英光纖塑料包層石英光纖 全玻璃光纖全玻璃光纖 23 脈沖展寬小可以使光纖實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離大脈沖展寬小可以使光

15、纖實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離大容量傳輸容量傳輸,NA小會(huì)導(dǎo)致光源到光纖的耦合效小會(huì)導(dǎo)致光源到光纖的耦合效率低下率低下24 全玻璃光纖具有最低的衰耗和最小的全玻璃光纖具有最低的衰耗和最小的模式脈沖展寬模式脈沖展寬,所以比較適合高信息速率和所以比較適合高信息速率和長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)25石英光纖 由于由于PCS光纖的傳輸損耗和脈沖展寬比光纖的傳輸損耗和脈沖展寬比全玻璃纖維光纖要大，所以比較適合應(yīng)用全玻璃纖維光纖要大，所以比較適合應(yīng)用于短距離的傳輸系統(tǒng)。其數(shù)值孔徑比較大，于短距離的傳輸系統(tǒng)。其數(shù)值孔徑比較大，使得光源到光纖的耦合效率比較高。使得光源到光纖的耦合效率比較高。26 由于傳輸損耗很大，使全塑料光纖

16、傳由于傳輸損耗很大，使全塑料光纖傳輸距離受到很大限制。傳輸距離通常只有輸距離受到很大限制。傳輸距離通常只有數(shù)十米。其數(shù)值孔徑很大，使得光源到光數(shù)十米。其數(shù)值孔徑很大，使得光源到光纖的耦合效率很高，全塑料光纖也因此得纖的耦合效率很高，全塑料光纖也因此得到應(yīng)用。到應(yīng)用。27塑料光纖 光纖的尺寸大小通常用纖芯直徑和包層光纖的尺寸大小通常用纖芯直徑和包層直徑表示，都是以微米為單位，例如直徑表示，都是以微米為單位，例如50/125 光纖代表纖芯直徑為光纖代表纖芯直徑為50微米包層直徑微米包層直徑為為125微米的光纖。微米的光纖。SI 光纖的直徑的典型光纖的直徑的典型 值為值為50/125，100/140

17、和和200/2302829圖5.2 可被SI 光纖捕獲的光線(xiàn)形成的圓錐纖芯n進(jìn)入光纖的光在芯包交界面上的入射角大進(jìn)入光纖的光在芯包交界面上的入射角大于臨界角時(shí)，就在光纖內(nèi)產(chǎn)生全反射；而于臨界角時(shí)，就在光纖內(nèi)產(chǎn)生全反射；而入射角小于臨界角的光就有一部分進(jìn)入包入射角小于臨界角的光就有一部分進(jìn)入包層，當(dāng)包層外圍介質(zhì)的折射率比包層的折層，當(dāng)包層外圍介質(zhì)的折射率比包層的折射率還有小時(shí)，光纖通過(guò)包層外邊界面的射率還有小時(shí)，光纖通過(guò)包層外邊界面的內(nèi)全反射也能夠被光纖捕獲。內(nèi)全反射也能夠被光纖捕獲。30n前者的傳輸損耗小，能作遠(yuǎn)距離傳輸，稱(chēng)前者的傳輸損耗小，能作遠(yuǎn)距離傳輸，稱(chēng)為傳導(dǎo)模為傳導(dǎo)模n后者的傳輸損耗大

18、，稱(chēng)為包層模后者的傳輸損耗大，稱(chēng)為包層模3132圖5.3包層模的射線(xiàn)路經(jīng)。在纖芯和包層界面上的部分反射造成了多條傳輸路經(jīng)纖芯包層3、光纖結(jié)構(gòu)和類(lèi)型 n光纖是一種纖芯折射率比包層折射率高光纖是一種纖芯折射率比包層折射率高的同軸圓柱形電介質(zhì)波導(dǎo)的同軸圓柱形電介質(zhì)波導(dǎo);n根據(jù)光纖橫截面上折射率的徑向分布情根據(jù)光纖橫截面上折射率的徑向分布情況，光纖分為階躍型和漸變型兩種況，光纖分為階躍型和漸變型兩種;n作為信息傳輸波導(dǎo)，實(shí)用光纖有兩種基作為信息傳輸波導(dǎo)，實(shí)用光纖有兩種基本類(lèi)型，它們是多模光纖和單模光纖。本類(lèi)型，它們是多模光纖和單模光纖。n2n1nr ( )r階階躍躍多多模模光光纖纖(a)包包層層纖纖芯

19、芯2a2a m=1001402b m=2bn2n1nr ( )r漸漸變變多多模模光光纖纖(b)2a2a m=62.52b1252b m=2b多模光纖n 可以傳播數(shù)百到上千可以傳播數(shù)百到上千個(gè)模式的光纖，稱(chēng)為個(gè)模式的光纖，稱(chēng)為多模多模(MM, Multimode)光纖。光纖。n 根據(jù)折射率在纖芯和根據(jù)折射率在纖芯和包層的徑向分布情況，包層的徑向分布情況，又可分為階躍多模光又可分為階躍多模光纖和漸變多模光纖。纖和漸變多模光纖。t光強(qiáng)光強(qiáng)0tSM SM GI SI1.00.5脈沖展寬脈沖展寬n2n1nr ( )r2a m=2a8.32b1252b m=單模光纖-色散最小n 只能傳播一個(gè)模式的光纖稱(chēng)為

20、單模光纖只能傳播一個(gè)模式的光纖稱(chēng)為單模光纖n 標(biāo)準(zhǔn)單模標(biāo)準(zhǔn)單模(SM, Single Mode)光纖折射率分布和光纖折射率分布和階躍型光纖相似，只是纖芯直徑比多模光纖小階躍型光纖相似，只是纖芯直徑比多模光纖小得多，模場(chǎng)直徑只有（得多，模場(chǎng)直徑只有（910） mn 光線(xiàn)沿軸線(xiàn)直線(xiàn)傳播光線(xiàn)沿軸線(xiàn)直線(xiàn)傳播, 色散使輸出脈沖信號(hào)展色散使輸出脈沖信號(hào)展寬最小。寬最小。n按材料分類(lèi)：按材料分類(lèi)：玻璃光纖：纖芯與包層都是玻璃，損玻璃光纖：纖芯與包層都是玻璃，損耗小，傳輸距離長(zhǎng)，成本高；耗小，傳輸距離長(zhǎng)，成本高；膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑料，特性同玻璃光纖差不多，成本較料

21、，特性同玻璃光纖差不多，成本較低；低；塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損耗大，傳輸距離很短，價(jià)格很低。多耗大，傳輸距離很短，價(jià)格很低。多用于家電、音響，以及短距的圖像傳用于家電、音響，以及短距的圖像傳輸輸。n按照光纖的模式分類(lèi)按照光纖的模式分類(lèi) 單模（單模（Single-Mode） 多模（多模（Multi-Mode）n按折射率分類(lèi)按折射率分類(lèi) 階越光纖階越光纖 漸變折射率光纖漸變折射率光纖 4 4、光纖的損耗、光纖的損耗1310 nm : 0.35 0.5 dB/Km1550 nm : 0.2 0.3dB/Km850 nm : 2.3 3.4 dB/Km光纖熔接點(diǎn)

22、損耗：0.2dB/點(diǎn)光纖熔接點(diǎn) 1點(diǎn)/2km 光纖傳感器光纖傳感器(FOS Fiber Optical Sensor)是是2020世紀(jì)世紀(jì)7070年年代中期發(fā)展起來(lái)的一種基于代中期發(fā)展起來(lái)的一種基于光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的新型傳感器。它的新型傳感器。它是光纖和光通信技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，它與以電為基礎(chǔ)是光纖和光通信技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，它與以電為基礎(chǔ)的傳感器有本質(zhì)區(qū)別。光纖傳感器用的傳感器有本質(zhì)區(qū)別。光纖傳感器用光作為敏感信息的光作為敏感信息的載體載體，用光纖作為，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì)傳遞敏感信息的媒質(zhì)。因此，它同時(shí)。因此，它同時(shí)具有具有光纖光纖及及光學(xué)測(cè)量光學(xué)測(cè)量的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。 電絕緣性能好

23、。電絕緣性能好。 抗電磁干擾能力強(qiáng)。抗電磁干擾能力強(qiáng)。 非侵入性。非侵入性。 高靈敏度。高靈敏度。 容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。光纖傳感器可測(cè)量位移、速度、加速度、液位、應(yīng)變、光纖傳感器可測(cè)量位移、速度、加速度、液位、應(yīng)變、壓力、流量、振動(dòng)、溫度、電流、電壓、磁場(chǎng)等物理量壓力、流量、振動(dòng)、溫度、電流、電壓、磁場(chǎng)等物理量5、光纖傳感器實(shí)例、光纖傳感器實(shí)例 （1 1）根據(jù)光纖在傳感器中的作用）根據(jù)光纖在傳感器中的作用光纖傳感器分為功能型、非功能型兩大類(lèi)。光纖傳感器分為功能型、非功能型兩大類(lèi)。 1 1）功能型（全光纖型）光纖傳感器）功能型（全光纖型）光纖傳感器利用

24、對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖利用對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖(或特或特殊光纖殊光纖)作傳感元件，將作傳感元件，將“傳傳”和和“感感”合為一體的傳合為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用，而且還利用光纖在外界因感器。光纖不僅起傳光作用，而且還利用光纖在外界因素素(彎曲、相變彎曲、相變)的作用下，其光學(xué)特性的作用下，其光學(xué)特性(光強(qiáng)、相位、偏光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等振態(tài)等)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)“傳傳”和和“感感”的功能。因此，的功能。因此，傳感器中光纖是連續(xù)的。由于光纖連續(xù)，增加其長(zhǎng)度，傳感器中光纖是連續(xù)的。由于光纖連續(xù)，增加其長(zhǎng)度，可提高靈敏度?？商岣哽`敏度。信號(hào)處理光受信器光纖敏感元件光發(fā)送器 2 2）非功能型（或稱(chēng)傳光型）光纖傳感器）非