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发布时间:2019-12-19

       

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其温度分辨率为0.1oC,位置分辨率为1m(光纤长度大于10000m)。·光纤还可以作为直接读值的机械点源传感器。*简单的形式,可能只是一个空腔,随外部压力改变长度,入射到空腔的光信号强度随空腔长度而下降。光纤传送设备允许在一根光纤上组合多个传感器,测量不同物理变量。·化学探测。*光纤的开发与工业应用正在增长,它们对化学物质的存在和丰度比较敏感。这种技术还不太*,但很有发展潜力。光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;
其应用范围十分广泛。因此我们可以说光纤传感器具有很大的市场需求,不说长久,至少在未来5年,光纤传感器将会有广阔的发展前景。光纤传感技术及其相关技术的迅速发展,满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求,使得各领域的自动化程度越来越高,作为系统信息获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。光纤传感器技术发展的主要方向是:(1)多用途。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量,要能够对多种物理量进行同时测量。(2)提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度,降低其成本,设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数,即压力、温度,特别是化学参数(碳氢化合物、一些污染物、湿度、PH值等)对光纤的影响。
其中单10M和100M的收发器产品工作在物理层,在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。该转发方式具有转发速度快、通透率高、时延低等方面的优势,适合应用于速率固定的链路上,同时由于此类设备在正常通信前没有一个自协商的过程,因此在兼容性和稳定性方面做得更好。而10/100M光纤收发器是工作在数据链路层,在这一层光纤收发器使用存储转发的机制,这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源MAC地址、目的MAC地址和数据净荷,并在完成CRC循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。存储转发的好处一来可以防止一些错误的帧在网络中传播,占用宝贵的网络资源,同时还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失。

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起到人的耳目的作用,而且还能越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。几何形状具有多方面的适应性,而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。光纤传感器的优点是与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,有一系列的优点。电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入性,高灵敏度,容易实现对被测信号的远距离监控,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接。传感器朝着灵敏、、适应性强、小巧和智能化的方向发展,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的耳目作用,而且还能越人的生理界限。
然而光纤本身不带电,体小质轻,易弯曲,抗电磁干扰、抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用,因此光纤传感器在油井参数测量中发挥着不可替代的作用,它将成为可应用于油气勘探及石油测井等领域的一项具有广阔市场前景的新技术。光纤传感器在油气勘探中的应用。1.1光纤传感器由于其抗高温能力、多通络、分布式的感应能力,以及只需要较小的空间即可满足其使用条件的特点,使得在勘探钻井方面尤其的优势。应用光纤传感器可以制成井下分光计,分布式温度传感器及光纤压力传感器等适用于这种特殊作业要求的产品。(1)井下分光计流体分析仪如图1所示,可用于了解初期开发过程中的原油组成成分。它由两个传感器合成:一个是吸收光谱分光纤。
熔融拉丝;在两个同心铂坩埚内,将内芯和外层玻璃料分别放入内、外坩埚中;将微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加剂溶液中,得所需折射率分布的断面结构,再进行拉丝操作,它的工艺比较复杂。在光导纤维通信中还可用内外气相沉积法等,以保证能制造出光损耗率低的光导纤维。将光纤的拉丝装置放到太空的微重力环境下去拉制,可以获得地球上无法得到的长的高质量导光纤维。根据不同光纤的分类标准的分类方法,同一根光纤将会有不同的名称。按照光纤的材料,可以将光纤的种类分为石英光纤和全塑光纤。石英光纤一般是指由掺杂石英芯和掺杂石英包层组成的光纤。这种光纤有很低的损耗和中等程度的色散。目前通信用光纤绝大多数是石英光纤。全塑光纤是一种通信用*光纤。

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如图1所示。掺铒光纤是在石英光纤的纤芯中掺入适量浓度的铒离子(Er3+),泵浦源的作用是给铒离子提供能量,将它从低能级"抽运"到高能级,增益功能。没有泵浦光作用时,Er3+离子的能量状态称为基态;吸收泵浦光能量后,Er3+便处于较高能量状态,即由基态跃迁到激发态。由于处于该高能态的寿命很短,将迅速过渡到较低的激发态,Er3+处于激发态的寿命长得多,被称为亚稳态。当Er3+从亚稳激发态跃迁回到基态时,多出来的能量转变为荧光辐射,辐射光的波长由亚稳态与基态的能级差决定。在1550nm波段上,在泵浦源不断作用下,处于亚稳激发态的Er3+不断累积,其数量可过仍处于基态的离子数。当高能态上的粒子数过低能态上的粒子数时。
入光则是增加进入受光器的光束时使用输出型。判断光量的稳定度。一般光电传感器都带有绿色稳定指示灯,绿色和橙色灯同时亮表示稳定检测。自我诊断输出:不稳定时输出。通过将对射型投光器的导线「粉」―「蓝」间短路,可在任意时间使投光停止。投光器和受光器间没有检测物体时(工作前),对投光器进行ON/OFF设置,如果受光器侧的输出没有变化,说明传感器发生异常。对射型和回归反射型是根据光学结构的对角线长度将直径较大的不透明体的尺寸作为标准物体。一般的对射型是以投、受光器的对角线长度作为标准检测物体的长度。回归反射型则是以反射板的对角线长度作为标准检测物体的直径。扩散反射型是根据投光束的直径将大张的白纸作为标准检测物体。
上图是光纤传感器的原理结构图。光纤传感器通常由光源、传输光纤、传感元件或调制区、光检测等部分组成。光强、波长、振幅、相位、偏振态和模式分布等参量在光纤传输中都可能会受外界影响而发生改变,特别如温度、压力、加速度、电压、电流、位移、振动、转动、弯曲、应变以及化学量和生物化学量等对光路产生影响时,都会使这些参量发生相应变化。光纤传感器就是根据这些参量随外界因素的变化关系来检测各相应物理量的大小。与传统的传感器不同,光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能,使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点,并可以构成传感网络。*的光纤传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级。
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