光导纤维的结构和传光原理

光导纤维的结构和传光原理

一、光导纤维结构与类型
1、光纤结构  图7-1-1
2、类型

 
二、光纤传光原理
1．光在纤芯与包层交界面上的传博
  
2．光在光纤端头的传播
 

3．光在光纤内传播
1°在满足全反射条件下（  ），光线就能在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射，呈锯齿形路线在芯内向前传播，从光纤的一端以光速传播到另一端，这就是光纤传光原理。
2°弯曲光纤：R—弯曲光纤曲率半径    d—光纤直径
R>>4d时，仍满足全反射条件，光纤传输损耗很小
R<4d时，不满足全反射条件，光纤传输损耗很大

一、光纤传感器的基本原理
被测量对光纤传输的光进行调制，使传输光的强度(振幅)、相位、频率或偏振态随被测量变化而变化，再通过对被调制过的光信号进行检测和解调，从而获得被测参数。

二、光纤传感器的分类
功能型——光纤用作敏感元件，常用单模光纤
非功能型——光纤用作传感元件，常用多模光纤

三、传输光的调制方式
1．调制方式种类   光强调制——应用最多
                  光相位制
                  无频率制
                  光波长制
                  光偏振制
2．光强调制方式
①辐射式
②光纤位移式  图7－1-5  入射光纤不动  出射光纤不动
③插入式      图7－1-6
④微弯损耗式  图7－1-7

四、光纤传感器的优点缺点
优点  1、灵敏度高
      2、电绝缘性能好，抗电磁干扰
      3、耐腐蚀，耐高温
      4、体积小，重量轻
缺点：断线修复需专用工具