利用外界待测信号对光波的特征参量进行调制,然后对调制后的光信号进行检测、解调,来获得外界待测信号的信息。当外界待测信号(温度、压力、电场、磁场等)发生变化时,会使光波的物理特征参量,如强度、波长、偏振态和相位等发生改变,这个过程就是被测量对光波参量的调制。而解调是指被调制后的光信号被光电探测器检测,将外界信号从光波中提取出来再进行处理的过程。
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/optical sensor/
最后更新 2022-01-20
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能感受光波并转换成可用输出信号的传感器。
- 英文名称
- optical sensor
- 所属学科
- 仪器科学与技术
一般由光源、传输介质、敏感元件、解调系统组成,其中最重要的部分是光源和后端解调系统,不同的光学量传感器对光源和解调系统的要求有所不同。
具有灵敏度高、抗电磁干扰、体积小、重量轻和传输损耗小等优点,更适合一些对电磁干扰等有严格要求的特殊工作场合。
根据待测信号对光信号特征参量调制方式的不同,可将调制分为强度调制、波长调制、偏振态调制和相位调制4种类型。由于现有的光电探测器只能响应光波的强度,而不能直接响应其波长、相位和偏振态,因此光的波长、偏振态和相位调制信号都要经过某种转换技术变为强度信号,才能被光电探测器接收,从而实现检测。
强度调制型由于结构和原理简单而被广泛应用,然而灵敏度有限,主要用于对测量精度要求不高的场合。波长调制型的典型结构是光栅传感器,主要特点是结构简单,调制/解调方便。偏振态调制型是利用待测信号调制光信号的偏振态而实现传感的,最重要的部件为偏振片,主要用于电场、磁场等的测量。相位调制型精度更高,但结构复杂,同时抗干扰能力差,因此主要用于对测量精度要求较高的场合。
光学量传感器广泛应用于航天、国防科研、信息产业、机械、电力、交通、冶金、石油、建筑、生物医学、环保等领域。如在石油泄漏检测中,石油的泄漏会影响光学量传感器光信号的变化,从而可检测出是否存在石油泄漏及泄漏的位置。
条目图册
扩展阅读
- 王巍,丁东发,夏君磊.干涉型光纤传感用光电子器件技术.北京:科学出版社,2012.
- 赵立.我国光纤传感器市场发展前景分析.光通信研究,2014,(1):45-48.