道被測參數(shù)的變化；另一種是以激光器或發(fā)光二極管為光源，用光導(dǎo)纖維作為光傳輸通道，把光信號(hào)載送入或載送出敏感元件，再與其他相應(yīng)敏感元件配合而構(gòu)成傳感器。前者屬于物性型傳感器，后者屬于結(jié)構(gòu)型傳感器。這兩種傳感器在自動(dòng)測量系統(tǒng)中都有應(yīng)用。
?? 發(fā)展背景??為了檢測和處理種類繁多的信息，需要用傳感器將被測量轉(zhuǎn)換成便于處理的輸出信號(hào)形式，并送往有關(guān)設(shè)備。在這個(gè)過程中采用光信號(hào)比電信號(hào)有很大的優(yōu)越性。用光纖傳輸光信號(hào),能量損失極小,而且光纖的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、橫截面小，同時(shí)又具有防噪聲、不受電磁干擾、無電火花、無短路負(fù)載和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。因此70年代末光纖通信技術(shù)興起，光纖傳感器也獲得迅速發(fā)展。
?? 分類??光纖傳感器按照使用的光纖不同，通常分為多模光纖傳感器和單模光纖傳感器兩大類。光纖芯內(nèi)折射率分布對(duì)傳輸頻帶寬度的影響很大。可以傳輸多種傳輸模的稱為多模光纖，傳輸頻帶寬度可達(dá)30兆赫至數(shù)百兆赫。芯子與包層極細(xì)的一種光導(dǎo)纖維（芯子與包層間折射率差值很小）只能傳輸一種傳輸模，稱為單膜光纖，傳輸頻帶寬度高達(dá)10吉赫。多模光纖傳感器又分為傳光型和光強(qiáng)調(diào)制型兩種，單模光纖傳感器則分為偏振調(diào)制型和相位調(diào)制型兩種。
?? ①??傳光型光纖傳感器??以多模光導(dǎo)纖維來傳輸光信號(hào)，根據(jù)光接受強(qiáng)度不同進(jìn)行測量，而對(duì)被測參數(shù)起檢測作用的是其他敏感元件。這種傳感器多用于工業(yè)檢測液位、壓力、形變、溫度、流速、電流、磁場等。它的優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，缺點(diǎn)是靈敏度低。圖1[ 光纖液位傳感器]
為光纖液位傳感器的原理示意圖。
?? ②??光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器??在壓力作用下光纖產(chǎn)生微彎變形導(dǎo)致光強(qiáng)度變化，從而引起光纖傳輸損耗的改變，并由吸收、發(fā)射或折射率變化來調(diào)制發(fā)射光，可制成微彎效應(yīng)的光纖壓力傳感器（圖2[ 微彎效應(yīng)光纖壓力傳感器]
）。由于齒板的作用，在沿光纖光軸的垂直方向上加有壓力時(shí)，光纖產(chǎn)生微彎變形，光波導(dǎo)方式改變，傳輸損耗增加。這種傳感器具有較高的靈敏度。此外，利用光學(xué)編碼盤配合光纖可制成數(shù)字式光纖壓力傳感器。
?? ③??偏振調(diào)制型光纖傳感器??單模光導(dǎo)纖維的偏振特性極易受到外界各種物理量的影響，如在高電場下的克爾效應(yīng)和在強(qiáng)磁場下的法拉第效應(yīng)，利用這一原理可制成大電流、高電壓測試傳感器（圖3[ 偏振光面變化檢測原理圖]
）。
?? ④??相位調(diào)制型光纖傳感器??用單模光導(dǎo)纖維構(gòu)成干涉儀，外界各種物理量的影響因素能導(dǎo)致光導(dǎo)纖維中光程的變化，從而引起干涉條紋的變動(dòng)。圖4[ 干涉儀式光纖溫度傳感器]
為干涉儀式光纖溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波，經(jīng)分光器分為兩路，一為基準(zhǔn)光路，另一為測量光路。外界溫度（或壓力、振動(dòng)等）引起光纖長度的變化和相位的光相位變化，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可測量溫度或壓力等。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是有極高的靈敏度，主要用于光纖陀螺、光纖水聽器、動(dòng)態(tài)壓力和應(yīng)變測量、機(jī)械振動(dòng)測量等方面圖5[光纖陀螺儀原理圖]為光纖陀螺儀的基本光學(xué)系統(tǒng)圖BS1、BS2是兩個(gè)半透鏡，激光透過BS1在BS2被分為兩路,各自通過聚光鏡分別沿著單模光導(dǎo)纖維環(huán)向左右兩個(gè)方向進(jìn)行。當(dāng)兩路光重新抵達(dá)BS2之后，便被導(dǎo)入同軸光路并在F1上產(chǎn)生干涉,然后求出環(huán)面在慣性空間的轉(zhuǎn)速。兩路光在BS1也被導(dǎo)入同軸光路，在F2產(chǎn)生的干涉也被用于計(jì)算轉(zhuǎn)速。光纖陀螺無可動(dòng)部件，能精確測量該系統(tǒng)相對(duì)于慣性空間的旋轉(zhuǎn)速度，是一種高性能的慣性導(dǎo)航陀螺儀。
袁希光主編：《傳感器技術(shù)手冊》，國防工業(yè)出版社，北京，1986。
?? 發(fā)展背景??為了檢測和處理種類繁多的信息，需要用傳感器將被測量轉(zhuǎn)換成便于處理的輸出信號(hào)形式，并送往有關(guān)設(shè)備。在這個(gè)過程中采用光信號(hào)比電信號(hào)有很大的優(yōu)越性。用光纖傳輸光信號(hào),能量損失極小,而且光纖的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、橫截面小，同時(shí)又具有防噪聲、不受電磁干擾、無電火花、無短路負(fù)載和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。因此70年代末光纖通信技術(shù)興起，光纖傳感器也獲得迅速發(fā)展。
?? 分類??光纖傳感器按照使用的光纖不同，通常分為多模光纖傳感器和單模光纖傳感器兩大類。光纖芯內(nèi)折射率分布對(duì)傳輸頻帶寬度的影響很大。可以傳輸多種傳輸模的稱為多模光纖，傳輸頻帶寬度可達(dá)30兆赫至數(shù)百兆赫。芯子與包層極細(xì)的一種光導(dǎo)纖維（芯子與包層間折射率差值很小）只能傳輸一種傳輸模，稱為單膜光纖，傳輸頻帶寬度高達(dá)10吉赫。多模光纖傳感器又分為傳光型和光強(qiáng)調(diào)制型兩種，單模光纖傳感器則分為偏振調(diào)制型和相位調(diào)制型兩種。
?? ①??傳光型光纖傳感器??以多模光導(dǎo)纖維來傳輸光信號(hào)，根據(jù)光接受強(qiáng)度不同進(jìn)行測量，而對(duì)被測參數(shù)起檢測作用的是其他敏感元件。這種傳感器多用于工業(yè)檢測液位、壓力、形變、溫度、流速、電流、磁場等。它的優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，缺點(diǎn)是靈敏度低。圖1[ 光纖液位傳感器]
為光纖液位傳感器的原理示意圖。?? ②??光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器??在壓力作用下光纖產(chǎn)生微彎變形導(dǎo)致光強(qiáng)度變化，從而引起光纖傳輸損耗的改變，并由吸收、發(fā)射或折射率變化來調(diào)制發(fā)射光，可制成微彎效應(yīng)的光纖壓力傳感器（圖2[ 微彎效應(yīng)光纖壓力傳感器]
）。由于齒板的作用，在沿光纖光軸的垂直方向上加有壓力時(shí)，光纖產(chǎn)生微彎變形，光波導(dǎo)方式改變，傳輸損耗增加。這種傳感器具有較高的靈敏度。此外，利用光學(xué)編碼盤配合光纖可制成數(shù)字式光纖壓力傳感器。?? ③??偏振調(diào)制型光纖傳感器??單模光導(dǎo)纖維的偏振特性極易受到外界各種物理量的影響，如在高電場下的克爾效應(yīng)和在強(qiáng)磁場下的法拉第效應(yīng)，利用這一原理可制成大電流、高電壓測試傳感器（圖3[ 偏振光面變化檢測原理圖]
）。?? ④??相位調(diào)制型光纖傳感器??用單模光導(dǎo)纖維構(gòu)成干涉儀，外界各種物理量的影響因素能導(dǎo)致光導(dǎo)纖維中光程的變化，從而引起干涉條紋的變動(dòng)。圖4[ 干涉儀式光纖溫度傳感器]
為干涉儀式光纖溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波，經(jīng)分光器分為兩路，一為基準(zhǔn)光路，另一為測量光路。外界溫度（或壓力、振動(dòng)等）引起光纖長度的變化和相位的光相位變化，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可測量溫度或壓力等。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是有極高的靈敏度，主要用于光纖陀螺、光纖水聽器、動(dòng)態(tài)壓力和應(yīng)變測量、機(jī)械振動(dòng)測量等方面圖5[光纖陀螺儀原理圖]為光纖陀螺儀的基本光學(xué)系統(tǒng)圖BS1、BS2是兩個(gè)半透鏡，激光透過BS1在BS2被分為兩路,各自通過聚光鏡分別沿著單模光導(dǎo)纖維環(huán)向左右兩個(gè)方向進(jìn)行。當(dāng)兩路光重新抵達(dá)BS2之后，便被導(dǎo)入同軸光路并在F1上產(chǎn)生干涉,然后求出環(huán)面在慣性空間的轉(zhuǎn)速。兩路光在BS1也被導(dǎo)入同軸光路，在F2產(chǎn)生的干涉也被用于計(jì)算轉(zhuǎn)速。光纖陀螺無可動(dòng)部件，能精確測量該系統(tǒng)相對(duì)于慣性空間的旋轉(zhuǎn)速度，是一種高性能的慣性導(dǎo)航陀螺儀。袁希光主編：《傳感器技術(shù)手冊》，國防工業(yè)出版社，北京，1986。