光纤传感器有什么优点

光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器和解调制器组成。
基本原理是将光源的光通过入射光纤送入调制区，光在调制区内与外部测量参数相互作用，使光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，成为调制的信号光，然后通过出射光纤送入光探测器和解调器获得测量参数。

根据传感原理，光纤传感器可以分为两类：一类是传光型(非功能型)传感器，另一类是传感型(功能型)传感器。光纤作为光的传输介质，其对被测信号的感觉是由其他敏感元件完成的，其中出射光纤和入射光纤是不连续的，两者之间的调制器是光谱变化的敏感元件或其他敏感元件。

在传感光纤传感器中，光纤具有对被测信号的敏感性和光信号的传输功能，将信号的感觉和传输结合在一起，所以光纤在这种传感器中是连续的。由于光纤在这两种传感器中的作用不同，对光纤的要求也不同。在传光传感器中，光纤只起到传光的作用，通信光纤甚至普通多模光纤都能满足要求，而敏感元件可以灵活选择高质量的材料来实现，所以这种传感器的灵敏度可以做得很高，但需要更多的光耦装置，结构复杂。

感应型光纤传感器的结构相对简单，可以少用一些耦合器件，但对光纤的要求较高，往往需要采用对被测信号敏感、传输特性好的特殊光纤。到目前为止，实际上大部分都采用了前者，但是随着光纤制造工艺的改进，感应型光纤传感器也将得到广泛的应用。

根据光纤调制的原理不同，光纤传感器可分为：强度调制型、相位调制型、偏振态调制型、频率调制型、波长调制型等。到目前为止，光纤传感器已经能够测量70多种物理量。光纤传感器相对于传统传感器有其独特的优点：

(1)灵敏度高，因为光是一种波长极短的电磁波，所以光学长度可以通过光的相位获得。以光纤干涉仪为例，由于使用的光纤直径小，光学长度在受到微小的机械外力或温度变化时会发生变化，从而导致相位变化较大。假设10米光纤和1℃的变化导致1000ard的相位变化。如果能检测到的最小相位变化为0.01ard，能检测到的最小温度变化为l0℃，可见其高灵敏度。

(2)电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全。光纤传感器利用光波传输信息，光纤是电绝缘、耐腐蚀的传输介质，安全可靠，可方便有效地应用于各种大型机电、石油化工、矿山等强电磁干扰和易燃易爆环境。

(3)测量速度快。光的传播速度最快，可以传输二维信息，可以用于高速测量。对雷达等信号的分析要求检测速度极高，电子方法难以实现，光衍射现象的高速频谱分析可以解决。

(4)信息容量大。被测量的信号以光波为载体，光的频率极高，容纳的频带宽，同一光纤可以传递多路信号。

(5)适用于恶劣环境。光纤是一种耐高压、耐腐蚀、耐电磁干扰的电介质，可用于其他传感器不适应的恶劣环境。此外，光纤传感器还具有重量轻、体积小、可绕、测量对象广、复用性好、成本低的特点。