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光纤传感器的原理是把来自光源的光通过光纤送入调制器，用待测参数与进入调制区的光相互作用以后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生改变，变成被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器解调后，获得被测参数。
光纤传感器可以分为两类：第一是用光纤的性质随被测物理量而变化。第二是用光线进行传输的传感器。如果将光纤置于声场中，就要光纤芯线的折射率随声压而变化。把这种折射率的变化作为穿过光纤中的光的相位变化检出，根据所检出的相位变化，能过知道声场的强度。
同时光纤传感器在其他检测技术上都有着很重要的作用：光纤传感器测量位移，工作过程：光源发出的光耦合导入射光纤，光在光纤中传输到光纤另一端并发射出去，光在千分尺侧量端端面被发射回来并由反射光纤照射到光电晶体管上，光电晶体管将光量变成电量输出，再将放大显示到数字电压表或示波器上。输出量的大小与反射光量大小成正比，而反射光量的大小又与光纤出射端面距千分尺测量端面远近成正比。光纤传感器还会测量振动频率，它由Y形光纤光源光电探测器振动机构等部分组成。把这个装置对工作时光量传输过程与前面位移测量基本相同，不同的是镜面与光纤传感器端面间距离变化手振动机构控制。在振幅不变情况下，改变振动频率，在数字电压表上可以得到一系列与振动频率相对应的电压值。光纤传感器同样可以测量速度，光源发出的光由入射光纤传输并投射到转盘的反射镜上，接着将光反射回光纤并出射到光电器件上。当反射镜随转盘旋转时，位置发生周期性变化，则光电器件的输出信号也周期性变化，这个变化周期就是转盘的旋转速度，这样就实现了转速测量。
现在，光纤传感器在航天技术（飞机及航天器各部位压力测量、温度测量、陀螺等）、航海（声纳等）、石油开采（液面高度、流量测量、二相流中空隙度的测量）、电力传输（高压输电网的电流测量、电压测量）、核工业（放射剂量测量、原子能发电站泄露剂量监测）、医疗（血液流速测量、血压及心音测量）、科学研究（地球自转）等众多领域都得到了广泛应用。光纤传感器的迅猛发展开始于1977年到现在已经研制出多种光纤传感器，光纤有很多优点用它制作的光纤传感器与传统传感器相比也有很多特点：抗电磁干扰能力强、高灵敏度、耐腐蚀、可绕曲、体积小、结构简单、以及与光纤传输线路相容等。光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、湿度、温度、声场、流量、浓度、PH值等70多个物理量的测量而具有十分广泛的应用潜力和发展前景。
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