光纖最早是應(yīng)用于光的傳輸，適合長(zhǎng)距離傳遞信息，是現(xiàn)代信息社會(huì)光纖通信的基石。光波在光纖中傳播的特征參量會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，由此光纖傳感器就能分析探測(cè)這些物理量、化學(xué)量和生物量的變化。光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器、光探測(cè)器以及解調(diào)制器組成。其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送人調(diào)制區(qū)，光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)相互作用，使光的光學(xué)性質(zhì)(如強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)出射光纖送入光探測(cè)器、解調(diào)器而獲得被測(cè)參數(shù)。

根據(jù)光纖在傳感器中的作用，光纖傳感器分為功能型、非功能型和拾光型三大類(lèi)。

功能型(全光纖型)光纖傳感器，利用對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖(或特殊光纖)作傳感元件，將“傳”和“感”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素(彎曲、相變)的作用下，其光學(xué)特性(光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)“傳”和“感”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，可提高靈敏度。

非功能型(或稱(chēng)傳光型)光纖傳感器，光纖僅起導(dǎo)光作用，只“傳”不“感”，對(duì)外界信息的“感覺(jué)”功能依靠其他物理性質(zhì)的功能元件完成。光纖不連續(xù)。此類(lèi)光纖傳感器無(wú)需特殊光纖及其他特殊技術(shù)，比較容易實(shí)現(xiàn)，成本低。但靈敏度也較低，用于對(duì)靈敏度要求不太高的場(chǎng)合。

拾光型光纖傳感器，用光纖作為探頭，接收由被測(cè)對(duì)象輻射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纖激光多普勒速度計(jì)、輻射式光纖溫度傳感器等。

根據(jù)調(diào)制區(qū)與光纖的關(guān)系，可將調(diào)制分為三大類(lèi)：

傳光型光纖傳感器也稱(chēng)非功能型光纖傳感器或強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器，光纖主要起傳輸光波的作用，傳光型光纖傳感器主要由光源、光纖、光調(diào)制器、敏感元件、光電探測(cè)器、檢測(cè)電路等組成。傳光型光纖傳感器的基本原理是待測(cè)物理量引起光纖中的傳輸光光強(qiáng)I變化,通過(guò)光強(qiáng)I的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物理量的測(cè)量。

傳感型光纖傳感器也稱(chēng)功能型光纖傳感器，光纖既傳光又傳感,即還充當(dāng)敏感元件。對(duì)于傳感型光纖傳感器而言,當(dāng)光在光纖中傳播時(shí)，被測(cè)物理量或外界因素作用在光纖上，使得光纖中傳輸光的振幅、相位、波長(zhǎng)、偏振態(tài)等發(fā)生改變，此過(guò)程為光調(diào)制，調(diào)制后的光經(jīng)光纖傳輸?shù)焦怆娞綔y(cè)器解調(diào)后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

傳感型光纖傳感器的原理比傳光型光纖傳感器的復(fù)雜得多，它利用對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖(或特殊光纖)作傳感元件，將“傳”和“感”合為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用，而且利用光纖在外界因素(彎曲、相變)的作用下，其光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等光學(xué)特性的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)“傳”和“感”的功能。此外，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。傳感型光纖傳感器應(yīng)用最多的是相位調(diào)制型光纖傳感器或者干涉型光纖傳感器，,即外界因素使光纖中傳輸光的相位變化，進(jìn)而改變出射光(干涉光)的強(qiáng)度變化來(lái)達(dá)到測(cè)量目的。

拾光型光纖傳感器

拾光型光纖傳感器該類(lèi)傳感器用光纖作為探頭，接收由被測(cè)對(duì)象輻射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纖激光多普勒速度計(jì)、輻射式光纖溫度傳感器等。

光纖傳感器按被測(cè)對(duì)象，又可分為光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖濃度傳感器、光纖電流傳感器、光纖流速傳感器等。

光纖傳感器按被調(diào)制的光波參數(shù)不同又可分為光強(qiáng)調(diào)制光纖傳感器、相位調(diào)制光纖傳感器、偏振調(diào)制光纖傳感器和波長(zhǎng)調(diào)制光纖傳感器。