耐高溫光纖傳感器應注意的問題

   耐高溫光纖傳感器的基本結構包括：光源、傳輸光纖和光探測部分，目前已被廣泛地應用于各個領域。如今，我們談談耐高溫光纖傳感器應用注意事項。


1.光纖。


普通光纖有階躍型、梯度型多模光纖和單模光纖，選用光纖時應考慮以下因素：


（1）光纖數值孔徑NA。在提高光源與光纖的耦合效率時，需要使用較大的NA，但NA越大，光纖的模色散越大，信息傳輸容量就越小。但對于大部分的光纖傳感器來說，不存在信息容量問題，光纖一般要求：0.2≤NA《0.4》的最大孔徑。


（2）光纖傳輸損耗。傳感損耗是光纖最重要的光學特性，它在很大程度上決定著遠距離光纖通信中繼站的跨度，而光纖傳感系統中大多數距離較短，長距離小于4M，短距離僅幾毫米。尤其是作為敏感元件的特殊光纖，傳輸損耗的要求較低，一般損耗在10dB/km以下的光纖都可以使用。


（3）色散現象。色散是影響光纖信息傳輸能力的重要參數，如前所述，可以放寬這一要求。


（4）光纖強度。對于光纖傳感器來說，無一例外都需要更強的強度。

2.光源。


由于光源數量眾多，對光源的基本要求是一致的，必須使具有適當特性的、足夠功率的光達到探測器，以確保檢測系統有足夠大的信噪比，所遵循的原則是：選擇一個輻射足夠強，要求在敏感元件的工作波長上具有最大輻射功率的光源；光源必須與光纖匹配，以獲得較好的耦合率；光源的穩定性要好，能夠在長期室溫下工作。


  (1)熾熱白熾燈。熾白光源輻射近似為黑體輻射。它的優點是：價格便宜，獲取容易，使用方便，但是它用于傳感器時，由于輻射密度較小，所以只適用于光纖束和粗芯階躍光纖。不利之處是穩定性較差，壽命短。


（2）氣體激光裝置。高度一致的光源，易于實現單模工作，線性很窄；較高的輻射密度，耦合效率高；較低的噪聲。


（3）固體激光裝置。目前主要使用的是固體中的銣離子激光器等，具有體積小，堅固，高效，高輻射密度等優點。其缺點是與氣體激光器相比，相干性和頻率穩定性較差。


（4）半導體激光器。LED作為光纖傳感器的重要光源，具有體積小、強度高、壽命長、可靠性高、輻射密度適中、電源簡單等優點。