光纤传感技术的发展背景与动机

信息时代正在来临，我们不断地生成、处理、存储、显示和传输信息。传感与测量是信息生成的一个方面，在现代已成为一项日益重要的活动。

光纤传感器是一种将被测对象的状态转换为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数相互作用，使光的光学性质，如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件，经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是作为光调制器。

与传统的传感器相比，光纤传感器有一些技术优点：（1）体积小、重量轻、灵敏度高、分辨率高、动态范围宽；（2）抗电磁干扰、抗辐射、耐腐蚀，适合在恶劣环境使用；（3）传感和传输合二为一，易于构建分布式传感网络。在过去几十年中，光纤传感技术获得了普遍的研究和发展，其应用已遍布航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、家用电器等领域，用于测量温度、压力、流量、位移、振动、转动、弯曲、液位、速度、加速度、声场、电流、电压、磁场及辐射等上百种物理量。近些年，光纤传感技术逐渐获得了人们的认可。(www.xing528.com)

根据光纤在传感系统中所起作用的不同，光纤传感器可分为非功能型传感器和功能型传感器。在非功能型传感器中，光纤仅起到传输光波的作用；而在功能型传感器中，光纤在对光波进行传输的同时，还对光波进行调制，起着传感的作用，所以一般需要特殊光纤或加工过的光纤作为探头。功能型光纤传感器结构紧凑，体积可以做得很小，灵敏度和测量精度更高，可实现实时在线测量，结合新的功能型材料以及各种物理、化学效应，光纤传感器的应用从对传统物理量的检测扩展到了生化领域。