第章光纖傳感檢測

光纖是20世紀(jì)后半葉的重要發(fā)明之一。與激光器、半導(dǎo)體檢測器一起構(gòu)成新的光學(xué)技術(shù)。光纖傳感器始于1977年，目前已進入研究與應(yīng)用并重階段。光纖傳感器:用光纖做為功能材料的傳感器

以光波為信息載體,以光纖為傳輸媒質(zhì)第七章光纖傳感檢測技術(shù)2主要優(yōu)點：靈敏度高、電絕緣性能好、抗電磁干擾、可撓性強、可實現(xiàn)不帶電的全光型探頭。頻帶寬、動態(tài)范圍大?？捎煤芟嘟募夹g(shù)基礎(chǔ)構(gòu)成傳感不同物理量的傳感器便于與計算機和光纖傳輸系統(tǒng)相連，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的遙測和控制可用高溫、高壓、強電磁干擾、腐蝕等惡劣環(huán)境。結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗能少。應(yīng)用范圍:光纖傳感器可用于七十多個物理量的測量可測量：位移、速度、加速度、濃度、應(yīng)變、壓力、流量、振動、溫度、電流、電壓、磁場等物理量7.1光纖傳感器的基礎(chǔ)光纖就是光波導(dǎo)纖維的簡稱，是用光透射率高的電介質(zhì)（如石英、玻璃、塑料等）構(gòu)成的光通路，它是一種介質(zhì)圓柱光波導(dǎo)。所謂光波導(dǎo)是指將以光的形式出現(xiàn)的電磁波能量利用全反射的原理約束引導(dǎo)光波在光纖內(nèi)部或表面附近沿軸線方向傳播。5一次涂覆層纖芯

包層套層一次涂覆層包層纖芯套層光纖波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)：1、纖芯：石英玻璃，直徑5-75um，材料以二氧化硅為主，摻雜微量元素。2、包層：直徑100-200um，折射率略低于纖芯。3、涂敷層：硅酮或丙烯酸鹽，隔離雜光，保護。4、尼龍或其他有機材料，提高機械強度，保護光纖。67.1.1光纖的光波導(dǎo)原理①②n1n2n2n2n1光纖的臨界角對應(yīng)光纖的入射角臨界值為：7漸變光纖的導(dǎo)光原理示意圖在漸變光纖中光線傳播的軌跡近似于正弦波。為表示光纖的集光能力大小，定義光纖波導(dǎo)孔徑角的正弦值為光纖的數(shù)值孔徑（NA），即：數(shù)值孔徑（NA,NumericalAperture）當(dāng)光線在纖芯與包層界面上發(fā)生全反射時，相應(yīng)的端面入射角為光纖波導(dǎo)的孔徑角（或端面臨界角）。即只有光纖端面入射角大于的光線才能在光纖中傳播，故光纖的受光區(qū)域是一個圓錐形區(qū)域，圓錐半錐角的最大值就等于孔徑角。數(shù)值孔徑是衡量光纖集光性能的主要參數(shù)，產(chǎn)品光纖通常只給出數(shù)值孔徑，而不給出折射率。光纖中的模式(FiberMode)

電磁波的傳播遵從麥克斯韋方程，而在光纖中傳播的電磁場根據(jù)由光纖結(jié)構(gòu)決定的邊界條件，可求得滿足波動方程的特定的離散的解，而某一個解代表許多允許沿光纖波導(dǎo)傳播的波，每個允許傳播的解稱為光纖的模式，每個波具有不同的振幅和傳播速度。

把光波在光纖中的傳輸當(dāng)作光線在光纖中的行進來處理只是一種近似。光波是電磁波，光纖為介質(zhì)波導(dǎo)，應(yīng)該用電磁波理論來處理。10

光纖中可能傳播的模式有橫電波、橫磁波和混合波。（1）橫電波TEmn：縱軸方向只有磁場分量；橫截面上有電場分量的電磁波。中下標(biāo)m表示電場沿圓周方向的變化周數(shù)，n表示電場沿徑向方向的變化周數(shù)。（2）橫磁波TMmn:縱軸方向只有電分量；橫截面上有磁場分量的電磁波。（3）混合波HEmn或EHmn:縱軸方向既有電分量又有磁場分量，是橫電波和橫磁波的混合。無論哪種模式，當(dāng)m和n的組合不同，表示的模式也不同。11光纖的歸一化頻率V歸一化頻率是為表征光纖中所能傳播的模式數(shù)目多少而引入的一個特征參數(shù)。其定義為：其中，r——是光纖的纖芯半徑；

λ——是光纖的工作波長；

n1和n2——分別是光纖的纖芯和包層折射率；

k0——真空中的波數(shù)；?——光纖的相對折射率差。歸一化頻率越大，光纖所允許傳播的模式越多，當(dāng)V<2.405時，光纖中只允許一個模式傳播，即基模。12傳播常數(shù)β傳播常數(shù)β是描述光纖中各模式傳輸特性的一個參數(shù)，光纖中各模式的傳輸或截止都可以由該參數(shù)決定。當(dāng)β<k0n2

時，包層中的電磁場不再衰減，而成為振蕩函數(shù)，這時傳導(dǎo)模已不能集中于光纖纖芯中傳播，此時的模式稱為輻射模，即傳導(dǎo)模截止。當(dāng)β=k0n2時，傳導(dǎo)模處于臨界截止?fàn)顟B(tài)，光線在纖芯和包層的界面掠射。光纖通信中信息就是由傳導(dǎo)模傳送的。傳導(dǎo)模的傳播常數(shù)是限制在纖芯到包層之間的，即歸一化傳播常數(shù)β/k0與歸一化頻率V的關(guān)系曲線光纖纖芯與包層的折射率差越大，則V越大;隨著V的增大，允許存在的模式數(shù)目也增加。14模式特性

當(dāng)0＜V＜2.405時,光纖中除主模（或基模）HE11模以外，其余模式均截止，此時可實現(xiàn)單模傳輸。單模傳輸條件多模傳輸?shù)臄?shù)目對于階躍型光纖，光纖中的傳輸模式數(shù)為對于漸變型光纖，光纖中的傳輸模式數(shù)為7.1.2光纖的種類1、按制作材料分（1）高純度石英玻璃纖維。這種材料損耗低（2）多組分玻璃光纖。用常規(guī)玻璃制成，損耗很低（3）塑料光纖。它與石英光纖相比具有質(zhì)量輕、成本低、柔軟性好、加工方便等優(yōu)點；但損耗要比玻璃光纖大。2、按敲照光匠纖傳糾輸?shù)膶つＪ睫p分類單模舍光纖(S躲in田gl鏡e麥Mo誤de演F嚇ib爽er，SM后F)吃:單模劃光纖怨只傳學(xué)輸一點種模榨式，詳纖芯噸直徑懇較細貝，通缺常在8～10槳μm范圍克內(nèi)。單模版光纖沈只傳礦輸主祝模，像也就盯是說嗽光線梁只沿嶺光纖毛的內(nèi)寫芯進怕行傳耗輸。腦單模借光纖托攜帶惰單個涌頻率摘的光貌將數(shù)體據(jù)從鬧光纜歐的一旺端傳盼輸?shù)酱帕硪灰姸?。單模諷光纖盤使用符的光僅波長壁為1.吉31啟μm或1.栗55辱μm。目曉前在固有線護電視紹和光通信中，允是應(yīng)粘用最斯廣的鑄一種腦光纖乞。單模遼光纖牲只能勸傳輸冷基模(最低走階模)，不順存在怪模間蛛時延墾差，撤具有嗚比多犁模光迷纖大尾得多條的帶勁寬，葡信息晝?nèi)萘繙喆?，呢這對蹤蝶于高主碼速魂傳輸裝是非喊常重翠要的撞。多模腔光纖(M處ul夫ti鍵-M床od功e客Fi頓be炭r，MM幸F)咐:多模困光纖鑰可以個在單往根或患多根扭光纖焰上同叢時攜死帶幾展種光條波。MM窮F光纖鏡纖芯粒直徑辯較粗幫，通宅常為50推μm或62糕.5浴μm。由賤于其匯模間匹色散墾較大聞，限拉制了洋傳輸響數(shù)字籠信號孕的頻那率，助而且饞隨距職離的幅增加蹄會更性加嚴(yán)蜻重。南例如囑：60煤0M竹b/膝s/待km的光工纖在2k宋m時則喉只有30烤0M累b/蔑s的帶課寬。數(shù)因此雪，多磚模光懼纖傳最輸?shù)凝斁嚯x宇就比及較近葡，一格般只秩有幾畏千米裹。3、按赴光纖怪折射高率的評徑向餅分布疤分階躍懇光纖:其纖干芯和猜包層安的折次射率斃的變吵化是斤不連姓續(xù)。梯度戶光纖(漸變六光纖):在中覺心軸煮上折右射率簡最大坊，中等心折喊射率點向外男呈拋撒物線賄沿徑創(chuàng)向逐蟲漸變菜小，甚纖芯繁和包賽層交朽界處資的折幕射率打相等凈。這種玩光纖忽有聚劣焦作冤用，強光線籌傳播度的軌牽跡近恐似于擠正弦派波。單模趕光纖燦多半疼是階旨躍光補纖，緞多模述光纖餐既有近階躍光光纖礦又有墊梯度濤光纖弄。圖貿(mào)光行纖的登折射匯率分盡布階躍符光纖漸變咸折射吳率光死纖204、按演用途懲分（1）通陣信光幕纖（2）非但通信汪光纖軟為特則殊光濕纖。收有低前雙折肉射率僚光纖晴、高茄雙折磁射率猜光纖孩、涂裹層光圈纖、雹液芯驢光纖買、激卻光光茄纖和陷紅外棵光纖變等。5、按涼制作設(shè)方法彩分（1）化嗚學(xué)氣典相沉氣積法畢或改那進化柔學(xué)氣眠相沉否積法誰。用儉來制廳作高翠純度啞石英新玻璃柏光纖全。（2）雙魂坩堝挎法或艘三坩捏堝法項。用牽以制纏作多宿組分稿玻璃漠光纖227.倍1.面3光纖型的特琴性損耗余的定壞義當(dāng)光打在光啟纖中點傳輸超時，腫隨著喘傳輸社距離聚的增繩加，膏光功珠率逐鐮漸減耀小，坦這種走現(xiàn)象妨即稱笨為光需纖的萬損耗糕。損加耗一防般用喜損耗蓄系數(shù)α表示畫：(單位筍：dB扒/k尚m)損耗挽大小揮影響革光纖紙的傳販輸距爆離長短匹和中您繼距意離的密選擇千。信號申通過憑光纖潛時的損耗和色散是光處纖的籍主要蠟特性攝。23損耗謙的種咽類吸收管損耗培：來掘源于填光纖浪物質(zhì)剃和雜您質(zhì)的行吸收褲作用借；散射銀損耗斬：光盒纖材拉料的異不均中勻性湯和尺弓寸缺偶陷，腔如瑞利瓶散悄射；其他賠損耗萄：如止光纖干彎曲黑也引演起散盈射損心耗。部分賤光纖督傳感殊器利村用了齒光纖糕的損被耗特感性。24損耗散射損耗制作缺陷折射率分布不均勻芯-涂層界面不理想氣泡、條紋、結(jié)石本征散射及其他瑞利散射布里淵散射拉曼散射吸收損耗本征吸收紫外吸收紅外吸收雜質(zhì)離子的吸收過渡族金屬離子OH-

離子彎曲損耗2519任66土年，撫高錕家關(guān)于拖通過提純明光纖估原材需料來降筑低損縫耗的駛重要框論文鄰，以貪及近言些年ED崗FA光纖逮放大俱器的發(fā)儀明在蟲光纖躺損耗夠的控老制上君取得克重大炭成就歌。早期痕光纖妙的損儉耗非忌常嚴(yán)江重，智直到礦上世槍紀(jì)七震十年痰代以晴后才施有所陷起色摘。色散醋和損絲式耗一孫樣都著是影撐響光太信號捕在光治纖中走傳輸油的主音要因研素。損耗道主要陷導(dǎo)致襯光信截號幅湊度的棄衰減更，是嗓早期均限制礦無中孩繼傳澡輸距榴離的榜主要周因素共。隨乳著光購纖制奶備技鑄術(shù)的虛進步徐，特壤別是起近年討來摻指餌光羞纖放蒼大器田的實善用化懇有效挪的補擁償光戰(zhàn)功率印的損小耗，拌使損定耗已殃經(jīng)不繪再是且一個秩主要煎的限鉛制因譽素了嘩，所丹以光濤纖的雅色散武特性員已經(jīng)諷成為訓(xùn)光纖賣最重刑要的戒特性絹指標(biāo)強。色散浸主要卵特點搶是導(dǎo)巷致光概纖中喉傳輸敞的光行脈沖太展寬亂，引局起信江號的椅畸變釣。色散寒概述27色散餅的定匙義光纖當(dāng)?shù)纳柹⑹羌ぴ诠夥掷w中汗傳輸鎖的光題信號個，隨收傳輸率距離引增加饞，由偷于不同亞成分殿的光扮傳輸腫時延街不同仇引起簡的脈吼沖展洋寬的物初理效享應(yīng)。隊色散竿主要取影響爬系統(tǒng)喚的傳央輸容識量，節(jié)也對轟中繼鮮距離磁有影待響。色散局的大裳小常覆用時續(xù)延差誤表示，時魄延差集是光趁脈沖溝中不配同模扯式或小不同須波長篇成分愁傳輸葬同樣拼距離團而產(chǎn)雞生的誤時間界差。28色散榨的種安類模式落色散蘋：模式主色散是由駐于光沈纖不竿同模嘉式在溪同一近波長制下傳議播速娛度不娛同，孤使傳浮播時獻延不躍同而寄產(chǎn)生嬌的色插散。姿只有員多模神光纖碎才存漿在模淹式色教散，剪它主這要取升決于代光纖轟的折遵射率拌分布擦。材料餡色散惡：材料剪色散是由饒于光清纖的逼折射趙率隨偵波長宏變化據(jù)而使互模式匆內(nèi)不踩同波卡長的常光時目間延援遲不罪同產(chǎn)墻生的享色散刑。取衡決于惕光纖碌材料德折射訓(xùn)率的唐波長晌特性謹(jǐn)和光固源的派譜線灶寬度究。波導(dǎo)伏色散斷：波導(dǎo)誤色散是由它于波礙導(dǎo)結(jié)度構(gòu)參峽數(shù)與松波長失有關(guān)無而產(chǎn)遣生的推色散胞。取著決于初波導(dǎo)饅尺寸字和纖并芯包敬層的鉛相對麥折射匙率差腔。29波導(dǎo)擱色散和材料它色散都是撈模式勵的本帆身色覺散，秤也稱模內(nèi)專色散。對于惠多模往光纖盡，既憑有模歲式色洲散，糠又有狠模內(nèi)州色散艙，但熊主要芬以模淘式色耳散為紫主。其梯度羽型光模纖中役模式幼色散剖大為鎖減少叛。而單凝模光攝纖不球存在曾模式錦色散顧，只蒙有材爬料色旬散和護波導(dǎo)蠢色散刃，由載于波援導(dǎo)色艷散比強材料脊色散揪小很工多，起通常偽可以營忽略朽。采宴用激恥光光先源可遺有效五減小太材料糟色散換的影筆響。30光纖骨傳感搭器一啊般可瘋分為溝兩大進類：一類些是功能洞型傳握感器（Fu恒nc伯ti駕on膨F柳ib見er武O蹲pt詳ic柜S棋en網(wǎng)so砍r），稼又稱FF型光纖中傳感標(biāo)器；另一剛類是非功抵能型斃傳感石器（No嗚n-鹽Fu茶nc繡ti韻on則F鄰ib雖er士O逐pt每ic大S銜en畫so榴r），周又稱NF型光纖忽傳感蘿器。7.下1.壁4光纖出傳感雁器的軟分類光纖希傳感碌器是屬通過棍對被隆測量仿光纖烏內(nèi)傳調(diào)輸光前進行源調(diào)制抱，使態(tài)傳輸宴光的鐵強度(振幅)、相躺位、級頻率閣或偏耍振等尋特性滲發(fā)生陣變化對，再來通過嗽對被泥調(diào)制斗過的邊光信螺號進尾行檢蟻測，甚從而羊得出萌相應(yīng)散被測改量的翅傳感屋器。31功能況型傳繡感器死：利用永光纖企本身誼感受社被測絡(luò)量變朗化而某改變乘傳輸霞光的務(wù)特性眉，光葡纖既嫌是傳光元件繳，又而是敏感元件攜。一層皂意思鍬，光纖首自身僵結(jié)構(gòu)削參量(尺寸缸和形引狀)，引汽起光呈纖傳古光特旁性發(fā)犯生變腹化，冠光纖鍛中光批波參底量受句到相無應(yīng)控尋制，橡即光杯纖中彼傳輸時的光想波受允到了霉被測紅對象架的調(diào)更制，砍空載悅波變租為調(diào)與制波猴而攜賓帶被所測對穿象的炕信息裕。另一離層意唯思，光纖寧自身交結(jié)構(gòu)伸參量坦不變勺，而麥光纖惕中傳框輸光享波自罵身發(fā)謊生某幅種變層化，攜帶像了待戲測信口息。功能棗型的票光纖例傳感碎器又伙稱傳感倍型的光灶纖傳闊感器刃，主景要使支用單模詢光纖。功能最型傳太感器勿的優(yōu)點是，酬由于楚光纖跳本身村是敏筋感元擦件，汗因此蘋加長吵光纖碎的長母度，向可以皇得到柔很高匙的靈宏敏度野。尤庭其是肝利用玻各種蜓干涉群技術(shù)赤對光振的相席位變哲化進憶行測憲量的帝光纖沈傳感靈器，紹具有督極高柔的靈敢敏度棗。這類棉傳感委器的缺點是，奸技術(shù)靜難度戒大，寫結(jié)構(gòu)風(fēng)復(fù)雜群，調(diào)為整較點困難銳。33非功澆能型春傳感惑器：利用剩其他納敏感熱元件哥感受漲被測崗量的鋒變化章，光蜘纖僅顯作為重光信基號的傳輸銅介質(zhì)。光姓纖僅號作為本傳輸長介質(zhì)閣，核愧心部嘗件是襲光轉(zhuǎn)毛換敏漁感元池件。一層拳意思墳，光傭轉(zhuǎn)換牛元件隊性能儉變化丸，引鋼起通拌過它感的光壇波參澇量變鍬化，促空載利波變母調(diào)制蹄波，災(zāi)攜帶編了待題測信鏈息。另一酷層意伴思，猜不采畝用任井何光謊轉(zhuǎn)換衫元件貸，僅醬由光炒纖的柴幾何餓位置廟排布鉆實現(xiàn)躬光轉(zhuǎn)即換功位能?！枪苄完柟饫w聯(lián)傳感穗器也居稱為傳光券型光纖么傳感惰器?！鶠榱诵嗟玫缴钶^大蠻的受梅光量頃和傳遠輸?shù)臏惞夤οＢ?。住使用肆的光且纖主班要是燈數(shù)值熔孔徑美和芯字徑大悼的階懂躍型脅多模仇光纖弱?！@類藝光纖箏傳感霧器的套特點恭是結(jié)隱構(gòu)簡幟單、寄可靠花，技鋤術(shù)上棵容易荷實現(xiàn)追，但桃靈敏模度、緞測量償精度域一般益低于結(jié)功能驅(qū)型光塞纖傳付感器掉。35光纖茅傳感竹器的鑄分類鉛列表7.砍2光纖的光杏波調(diào)竭制技辰術(shù)光波坐的調(diào)悅制：光纖尤傳感協(xié)器與鑒待測破對象悶的相虹互作馳用，笑將待秧測量呼的信府息傳測遞到主光纖腸內(nèi)的張導(dǎo)光草波中擇，或債將信嚴(yán)息加碑載于京光波愿之上杯，這解個過料程稱圖為光筋纖中兆的光困波調(diào)廁制，圓簡稱腹光調(diào)詠制。光的獸解調(diào)：在光造纖傳指感器喇中，辰解調(diào)前的過哥程是穩(wěn)將載哀波光始攜帶間的信斯號轉(zhuǎn)押換成宣光的銜強度彩變化落，然收后由逐光電燥檢測券器進旬行檢轉(zhuǎn)測。光纖互傳感修器的佛關(guān)鍵幫技術(shù)珠：37光波全調(diào)制沖技術(shù)市分類羨：強度調(diào)制相位調(diào)制偏振調(diào)制頻率調(diào)制波長調(diào)制強度觸調(diào)制愈光纖棟傳感半器頻率題調(diào)制激光纖稀傳感襖器波長壟（光奔譜）誤調(diào)制放光纖童傳感腹器相位蘭調(diào)制站光纖某傳感畢器偏振亞調(diào)制儀光纖獵傳感發(fā)器光纖呆傳感輔器分務(wù)類（按罩光受被被測釀對象襲的調(diào)豪制形源式）1）強泡度調(diào)饑制型態(tài)光纖燃傳感羊器一種暫利用洪被測胞對象從的變州化引暑起敏桿感元飼件的抖折射準(zhǔn)率、家吸收秒或反現(xiàn)射等極參數(shù)擦的變均化，絡(luò)而導(dǎo)看致光漏強度費變化椅來實玩現(xiàn)敏秧感測巖量的盯傳感穗器。篩如利庭用光宜纖的確微彎址損耗猜；物鬧質(zhì)的童吸收姥特性草；利陪用這墻些現(xiàn)追象構(gòu)交成壓榴力、此振動夜、溫偶度、不位移豈、氣餃體等腹各種嗎強度離調(diào)制軟型光呢纖傳哨感器柳。優(yōu)點媽：結(jié)臂構(gòu)簡起單、喉容易回實現(xiàn)當(dāng)，成啊本低工。缺點絲式：受俘光源餃強度脈波動笛和連飽接器框損耗師變化榆等影篇響較顛大彩。40微彎耕損耗亮強度澡調(diào)制督器原撐理：當(dāng)一妙對模敞的傳序播常挺數(shù)差斜為衰時欺，纖照芯傳吳輸模瘋與包刑層輻朝射模丈間耦礎(chǔ)合程摸度最港強。41光是一種根橫波誘。光竄振動親的電示場矢茅量E和磁諸場矢波量H和光趙線的姻傳播導(dǎo)方向s正交形。按節(jié)照光窗的振興動矢錘量E、H在垂憐直于生光線梢平面壁內(nèi)矢桑量軌統(tǒng)跡的指不同開，又婦可分凡為線死偏振撫光、陶圓偏蹄振光憲、橢末圓偏鍋振光貸和部收分偏剪振光策。偏暫振調(diào)蘆制就阻是利淹用光確偏振獎態(tài)的攻變化侍來傳砌遞被臥測對盆象的舞信息類。調(diào)制協(xié)原理把：普克陣爾Po麥ck始el帶s效應(yīng)(電光辭效應(yīng))法拉匯第磁巷光效御應(yīng)光彈飯效應(yīng)解調(diào)扛原理朱：檢栽偏器2）偏宣振調(diào)金制光難纖傳讓感器42普克震爾效比應(yīng)（歸電光倘效應(yīng)洗）當(dāng)壓電袋晶體受光涂照射考，并賴在與復(fù)光照憂正交執(zhí)的方突向上珠加以輩高壓陣電場時液，晶鉛體將汁呈現(xiàn)雙折勒射現(xiàn)黃象，這載種現(xiàn)躁象被張稱為Po吉ck站el炒s效應(yīng)砌，如下顫圖所烈示。惜并且驅(qū)，這松種雙豎折射竭正比份于所收加電價場的宏一次挪方在格晶體中鋒，兩識正交這的偏局振光伶的相升位變躲化為其中涌：n0—正常反折射龜率；re—電光填系數(shù)拒；U—加在務(wù)晶體宰片上姿的橫驚向電是壓；λ—光波冒長；L—光傳扛播方堵向晶體薯長度逼；d—電場方界向晶提體厚烏度。Po跌ck液el蛙s效應(yīng)情及應(yīng)告用43法拉汪第效重應(yīng)（吊磁光豈效應(yīng)裳）某些物質(zhì)逝在磁場緩作用下，線偏斥振光通過憤時其蜘振動永面會白發(fā)生改旋轉(zhuǎn)皺，這逝種現(xiàn)續(xù)象稱撿為法伶拉第澡效應(yīng)宣。光級的電鼻矢量E旋轉(zhuǎn)淋角θ與光濱在物耀質(zhì)中驢通過善的距穗離L和磁輪場強掉度H成正遇比，冶即式中V為物擔(dān)質(zhì)的溜弗爾斑德常動數(shù)。利用扛法拉慰第效愁應(yīng)可多以測月量磁工場。楊其測欣量原亭理如丙圖所需示。44光彈濁效應(yīng)在垂直稍于光蕩波傳共播方船向上繡施加應(yīng)力，被默施加丸應(yīng)力臂的材浪料將浙會使吐光產(chǎn)牢生雙折幼射現(xiàn)燭象，其折射襯率的攀變化與應(yīng)蛾力材抖關(guān)，終這被偷稱為確光彈燈效應(yīng)降。由巖光彈檢效應(yīng)亡產(chǎn)生詳?shù)钠珮s振光慈的相秧位變醫(yī)化為叨：式中暢：K—物質(zhì)樹光彈娃性常西數(shù)；P—施加草在物醋體上貢的壓毒強；L—光波懶通過值材料忙的長半度。此時很出射籮光強裂為：光彈勒效應(yīng)聾示意懶圖45偏振秒調(diào)制珠的解忍調(diào)原嗓理渥拉節(jié)斯頓傾棱鏡解調(diào)左原理解偏蠻過程傍：如毛圖為睬偏振涌光分渾束器濾，方黎解石于組成雙。兩期棱鏡股光軸衰垂直捉，光服線垂功直入柿射到No遷.1，光拐束不幕分開寇，但o光1和e光1速度選不同貓。到達No毀.2時，謊光軸侄垂直春，o光1和e光1的角腳色互史換，o光2對應(yīng)斯的折演射率圖從n0到ne，e光2對應(yīng)怕的折肺射率纏從ne到n0，ne<n0，所賀以兩沉光束從分開萬。偏拴振角股為θ。光束傳播示意圖eooe45o46偏振驕角與死光分而量的浸關(guān)系計：偏振維角θ與光菊源強嚷度和滑通道打能量耳衰減設(shè)無關(guān)聲，只糾與兩寶分光予束的欠光強羅有關(guān)金系。皂由偏逐振角θ值可車推知愉需要置傳感虛的物揭理量兩光埋分量洪對應(yīng)役的振寨幅分舒別為朝：47相位鉆調(diào)制偶的基蜘本原篩理是紗利用危被測劍對象淘對敏寇感元瓦件的陵作用柳，使飼敏感孔元件疫的折愚射率致或傳愈播常鎮(zhèn)數(shù)發(fā)敲生變斷化，母而導(dǎo)杰致光熄的相睡位變栗化，剛使兩拼束單慚色光徐所產(chǎn)剛生的礎(chǔ)干涉居條紋踐發(fā)生哪變化欲，通細過檢撤測干消涉條倆紋的繪變化捎量來砌確定辮光的科相位械變化夏量，擁從而尾得到揀被測哨對象蓋的信腳息。應(yīng)力應(yīng)變效應(yīng)：光纖長度變化光彈效應(yīng):光纖芯折射率變化磁致伸縮效應(yīng)：光纖芯直徑變化聲光效應(yīng)光熱效應(yīng)薩格納克(Sagnac)效應(yīng)檢測原理相位設(shè)解調(diào)誓原理耕：光外離差檢阻測原繁理3）相位么調(diào)制嚴(yán)傳感漿器48典型借干涉羽測量晌儀與降光纖尖干涉冬傳感劑器：馬赫-澤德爾(Mach-Zender)干涉儀法布里-泊羅(Fabry-Perot)干涉儀邁克爾遜(Michelson)干涉儀薩格納克(Sagnac)干涉儀常用干涉儀常用墨光纖疲干涉獎傳感忽器是虧利用適上述旨原理規(guī)由光山纖實字現(xiàn)的可干涉熱型光笨纖傳能感器著。491.邁克逮爾遜火干涉貪儀干涉岡原理醉：當(dāng)溝激光節(jié)束分聞得的逃兩光見束的漿光程露差小差于激遞光的泡相干慣長度撤時，女射到子光檢怪測器草上的告兩相洽干光香束即體產(chǎn)生捉干涉診，且穗相位岡差為寫：傳感器50傳感器2.馬赫鑼－澤值德爾難干涉降儀由移梅動平連面鏡鞏的位島移獲行得兩肯相干嗓光束哲的相犧位差全，在辯光檢梢測器表是產(chǎn)喉生干精涉。優(yōu)點妥：沒噴有激編光返增回激始光器淡，噪顆聲小杜，穩(wěn)柔定性憂好。持對干枝涉影賣響小開。513.薩格扭納克盲干涉集儀激光切器輸絨出的蔽兩束清光沿陡著一躺條由觸一個湊分束批器和垮三個劈燕平面蛋鏡構(gòu)支成的誤閉合哨光路送反方法向傳蕩輸,它們曠重新牲合路租后再雖入射部到光揉檢測響器,同時報一部繡分光故又返斥回到短激光索器。當(dāng)平戲臺沿束垂直棵于光液束平賄面旋省轉(zhuǎn)時狐，兩濁方向域相反惜的光聚束到雜達檢軌測器顧的延螺遲不況同，刊從而禿產(chǎn)生德相位抵變化兔。若平田臺以境角速居度Ω順時平針旋支轉(zhuǎn)時艘，則隙在順作時針脊方向謎傳播作的光善較逆緞時針永方向啄傳播則的光殼延遲圓大。觀這個賓相位挖延遲順量可滿表示寇為：通過投檢測干涉洗條紋勸的變辰化，就半知道柏旋轉(zhuǎn)孤速度達，它是劣目前純許多涉慣性園導(dǎo)航警系統(tǒng)悟所用驚的環(huán)騎形激番光陀餅螺和匙光線吹陀螺遠的設(shè)島計基鑰礎(chǔ)。524.法布按里-珀羅目干涉豪儀傳感器它是邀由兩收塊平欺