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摘 要: 光纤传感技术是新型技术领域的代表,在多个行业中,都发挥出了重要的作用。光纤传感技术具有抗干扰性能高、灵敏度高、占用面积小的优势,进一步推动了电子信息领域的发展。本文就光纤传感技术的研究进展进行论述。
关键词: 光纤传感技术;特点;技术进展
【中图分类号】 TU470 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2017)20-0242-01
近年来全球传感器的产量和年增长率均保持在10%以上,从事传感器生产和研制的单位多达5000多家,传感技术作为当今世界迅猛发张起来的技术之一,已经成为衡量一个国家科学技术水平发展的重要标志。作为被测量信号载体的光波和作为光波传播媒质的光纤,具有一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能。径细、质软、质量轻的机械系能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等。因此,光纤传感技术一问世就受到极大关注,几乎在各个领域得到研究与应用,成为传感技术的先导。光纤传感技术是以光电子学器件为基础、以光纤通讯和集成光学技术为前提创造性的发展起来的。光通讯技术的发展也促进了光纤传感器的发展。
一、光纤传感技术的研究进展
1、光纤光栅传感器。
光纤光栅传感器是近几年比较热门的传感器之一,它的工作原理是在工作的时候只运用一条光纤,就可以实现多个节点的监测工作,可以更加便捷、灵活的完成工作,光纤光栅传感器的灵敏度也比较高,可以迅速的对外界的变化做出反应。光纤光栅传感器属于智能型的传感器,它弥补了传统传感器的不足,在较大规模构建的检测中显示出一定的优势,但是光纤光栅传感器也存在着一定的不足,例如在应力方面及温度检测的灵敏度方面还存在一些问题,因此我们要加大光纤光栅传感器的研究,让其更好的发挥效力。
2、复用传感器阵列系统。
复用传感器列阵系统也可以看成是多个单点传感器的整合,它可以进行阵列式的排列,实现信息的高效传感,复用传感器阵列系统还具有灵活性的优点,不受时间和空间的限制,可以随时的进行信息传输。但是复用传感器阵列系统在传输的过程中,需要多种技术手段的支撑,是现在研究的热点。
3、智能光纤传感系统。
智能光纤传感技术实现了传感技术的智能化,它是以先进的科学技术为依托,将传感技术与信息技术有机的融合起来,自动完成信息的采集、传输、检测。智能光纤传感技术是一种智能化的传感技术,它是未来发展的方向,完全依赖计算机及通信技术就可以实现信息的传感,具有更加便捷的优势。智能光纤传感系统应用的范围更加广,对环境的要求不高,解决了在险恶环境条件下不能进行信息传输的难题。
二、光纤传感技术的应用
1、在工程方面的应用现状。
光纤传感技术在工程施工方面应用广泛,能更好的促进工程的顺利施工。在工程的建造过程中,并不是某一种传感技术的简单使用,而是根据施工情况合理的选择传感技术,例如在隧道和桥梁等工程的建造过程中,要想进行实时性的检测,可以选用光纤光栅传感技术,光纤光栅传感技术可以随时的对外部环境进行监控,并且迅速的做出反应,让施工方可以及时的了解工程的进度,利用光纤光栅传感技术还可以有效的降低成本,因此是隧道和桥梁施工的首选。
若是想要对工程的整体施工情况进行把控,可以选用智能光纤传感系统。智能光纤传感技术是对网络和組网技术的有机融合,可以对工程的整体情况进行实时监控,并将信息有效的传输到使用者的手中,智能光纤传感技术可以为工程建造提供真实准确的数据,并能够有效预防突发情况。
2、在军事方面的应用。
光纤传感技术对于军事进步有很大的推动作用,光纤陀螺仪是军事中重要的一个仪器设备,它就是依靠光纤传感技术生产出来的,并且随着光纤传感技术的进步,其性能不断的得到改良。现在使用的光纤陀螺仪已经具有较强的精准度,可以精准的对需要检测的物体进行检测,得出准确完善的数据。光纤陀螺仪主要应用于导弹定位、飞机飞行等方面,它通过对边界信息的检测建立起安全的防卫系统,对于维护国家的安定起着重要的作用。
3、在电力方面的应用。
在日常生活中,电力是百姓必须要接触到的一部分内容,电力发展的好坏关系到每个人的切身利益。随着物质生活水平的提升,人们对于电力也有了更高的要求,传统的传感器不能很好的保证电流的稳定性,给人们的日常用电带来不便。光纤传感器可以很好的弥补这一不足,能够有效的增强电网运行的稳定性,也促进了智能电网的发展,人们利用网络就可以轻松的进行电费的缴纳及用电情况的掌握。运用光纤传感器还可以提升供电质量,减少电量传输过程中的损耗,促进电力方面的绿色发展。
4、在岩土地质领域中的应用。
光纤传感技术在岩土地质领域中的应用也取得了突出的成效,可以根据具体的增加判断出分布式检测、准分布式检测的结果。其中最为常用的就是点式光纤传感技术,该种技术适合应用于对于精度要求严格的局部变形监测中,但是不适宜进行重复使用。预测到2018年,基于拉曼散射和瑞利散射的光纤传感技术所占比例将加大,光纤布拉格光栅和布里渊散射传感技术所占比例基本不变。只对温度或应变敏感的光纤传感技术更易被推广使用,同时岩土工程中局部高精度变形测量逐渐受到重视。
三、结语
综上所述,光纤传感技术是光电技术中重要的一部分内容,在各个领域都有很广泛的应用,但是现阶段的光纤传感技术还存在着一些不足,需要我们不断的研究改进,不断地提升光纤传感技术的性能,使其更好的为我们服务。
参考文献
[1] 王英利,康梦华,任立勇,任凯利. 用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤设计[J]. 红外与激光工程. 2015(01)
[2] 杜志泉,倪锋,肖发新. 光纤传感技术的发展与应用[J]. 光电技术应用. 2014(06)
[3] 李丹丹. 基于光纤光栅的光纤电流传感[J]. 山东工业技术. 2015(10)
[4] 杨淑连,申晋,李田泽,贾宏燕,盛翠霞,魏芹芹. 强度调制的啁啾光纤光栅加速度传感器[J]. 强激光与粒子束. 2015(06)
关键词: 光纤传感技术;特点;技术进展
【中图分类号】 TU470 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2017)20-0242-01
近年来全球传感器的产量和年增长率均保持在10%以上,从事传感器生产和研制的单位多达5000多家,传感技术作为当今世界迅猛发张起来的技术之一,已经成为衡量一个国家科学技术水平发展的重要标志。作为被测量信号载体的光波和作为光波传播媒质的光纤,具有一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能。径细、质软、质量轻的机械系能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等。因此,光纤传感技术一问世就受到极大关注,几乎在各个领域得到研究与应用,成为传感技术的先导。光纤传感技术是以光电子学器件为基础、以光纤通讯和集成光学技术为前提创造性的发展起来的。光通讯技术的发展也促进了光纤传感器的发展。
一、光纤传感技术的研究进展
1、光纤光栅传感器。
光纤光栅传感器是近几年比较热门的传感器之一,它的工作原理是在工作的时候只运用一条光纤,就可以实现多个节点的监测工作,可以更加便捷、灵活的完成工作,光纤光栅传感器的灵敏度也比较高,可以迅速的对外界的变化做出反应。光纤光栅传感器属于智能型的传感器,它弥补了传统传感器的不足,在较大规模构建的检测中显示出一定的优势,但是光纤光栅传感器也存在着一定的不足,例如在应力方面及温度检测的灵敏度方面还存在一些问题,因此我们要加大光纤光栅传感器的研究,让其更好的发挥效力。
2、复用传感器阵列系统。
复用传感器列阵系统也可以看成是多个单点传感器的整合,它可以进行阵列式的排列,实现信息的高效传感,复用传感器阵列系统还具有灵活性的优点,不受时间和空间的限制,可以随时的进行信息传输。但是复用传感器阵列系统在传输的过程中,需要多种技术手段的支撑,是现在研究的热点。
3、智能光纤传感系统。
智能光纤传感技术实现了传感技术的智能化,它是以先进的科学技术为依托,将传感技术与信息技术有机的融合起来,自动完成信息的采集、传输、检测。智能光纤传感技术是一种智能化的传感技术,它是未来发展的方向,完全依赖计算机及通信技术就可以实现信息的传感,具有更加便捷的优势。智能光纤传感系统应用的范围更加广,对环境的要求不高,解决了在险恶环境条件下不能进行信息传输的难题。
二、光纤传感技术的应用
1、在工程方面的应用现状。
光纤传感技术在工程施工方面应用广泛,能更好的促进工程的顺利施工。在工程的建造过程中,并不是某一种传感技术的简单使用,而是根据施工情况合理的选择传感技术,例如在隧道和桥梁等工程的建造过程中,要想进行实时性的检测,可以选用光纤光栅传感技术,光纤光栅传感技术可以随时的对外部环境进行监控,并且迅速的做出反应,让施工方可以及时的了解工程的进度,利用光纤光栅传感技术还可以有效的降低成本,因此是隧道和桥梁施工的首选。
若是想要对工程的整体施工情况进行把控,可以选用智能光纤传感系统。智能光纤传感技术是对网络和組网技术的有机融合,可以对工程的整体情况进行实时监控,并将信息有效的传输到使用者的手中,智能光纤传感技术可以为工程建造提供真实准确的数据,并能够有效预防突发情况。
2、在军事方面的应用。
光纤传感技术对于军事进步有很大的推动作用,光纤陀螺仪是军事中重要的一个仪器设备,它就是依靠光纤传感技术生产出来的,并且随着光纤传感技术的进步,其性能不断的得到改良。现在使用的光纤陀螺仪已经具有较强的精准度,可以精准的对需要检测的物体进行检测,得出准确完善的数据。光纤陀螺仪主要应用于导弹定位、飞机飞行等方面,它通过对边界信息的检测建立起安全的防卫系统,对于维护国家的安定起着重要的作用。
3、在电力方面的应用。
在日常生活中,电力是百姓必须要接触到的一部分内容,电力发展的好坏关系到每个人的切身利益。随着物质生活水平的提升,人们对于电力也有了更高的要求,传统的传感器不能很好的保证电流的稳定性,给人们的日常用电带来不便。光纤传感器可以很好的弥补这一不足,能够有效的增强电网运行的稳定性,也促进了智能电网的发展,人们利用网络就可以轻松的进行电费的缴纳及用电情况的掌握。运用光纤传感器还可以提升供电质量,减少电量传输过程中的损耗,促进电力方面的绿色发展。
4、在岩土地质领域中的应用。
光纤传感技术在岩土地质领域中的应用也取得了突出的成效,可以根据具体的增加判断出分布式检测、准分布式检测的结果。其中最为常用的就是点式光纤传感技术,该种技术适合应用于对于精度要求严格的局部变形监测中,但是不适宜进行重复使用。预测到2018年,基于拉曼散射和瑞利散射的光纤传感技术所占比例将加大,光纤布拉格光栅和布里渊散射传感技术所占比例基本不变。只对温度或应变敏感的光纤传感技术更易被推广使用,同时岩土工程中局部高精度变形测量逐渐受到重视。
三、结语
综上所述,光纤传感技术是光电技术中重要的一部分内容,在各个领域都有很广泛的应用,但是现阶段的光纤传感技术还存在着一些不足,需要我们不断的研究改进,不断地提升光纤传感技术的性能,使其更好的为我们服务。
参考文献
[1] 王英利,康梦华,任立勇,任凯利. 用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤设计[J]. 红外与激光工程. 2015(01)
[2] 杜志泉,倪锋,肖发新. 光纤传感技术的发展与应用[J]. 光电技术应用. 2014(06)
[3] 李丹丹. 基于光纤光栅的光纤电流传感[J]. 山东工业技术. 2015(10)
[4] 杨淑连,申晋,李田泽,贾宏燕,盛翠霞,魏芹芹. 强度调制的啁啾光纤光栅加速度传感器[J]. 强激光与粒子束. 2015(06)