偏振態調制型光纖傳感器

基本原理是利用光的偏振態的變化來傳遞被測對象信息。光波是一種橫波，它的光矢量是與傳播方向垂直的。如果光波的光矢量方向始終不變，只是它的大小隨相位改變，這樣的光稱為是線偏振光。光矢量與光的傳播方向組成的平面為線偏振光的振動面。如果光矢量的大小保持不變，而它的方向繞傳播方向均勻的轉動，光矢量末端的軌跡是一個圓，這樣的光稱為圓偏振光。如果光矢量的大小和方向都在有規律的變化，且光矢量的末端沿一個橢圓轉動，這樣的光稱為橢圓偏振光。利用光波的偏振性質，可以制成偏振調制光纖傳感器。在許多光纖系統中，尤其是bao含單模光纖的那些系統，偏振起著重要的作用。許多物理效應都會影響或改變光的偏振狀態，有些效應可引起雙折射現象。所謂雙折射現象就是對于光學性質隨方向而異的一些晶體，一束入射光常分解為兩束折射光的現象。光通過雙折射媒質的相位延遲是輸入光偏振狀態的函數。偏振態調制光纖傳感器檢測靈敏度高，可避免光源強度變化的影響，而且相對相位調制光纖傳感器結構簡單、且調整方便。其主要應用領域為：利用法拉第效應的電流、磁場傳感器；利用泡爾效應的電場、電壓傳感器；利用光彈效應的壓力、振動或聲傳感器；利用雙折射性的溫度、壓力、振動傳感器。目前最主要的還是用于監測強電流。

光纖傳感器的基本結構由光源、傳輸光纖和光檢測部分組成。慮到光纖傳輸已經很簡單，通常一套完整的光纖傳感器主要由傳感器和解調儀構成。光源發出的光耦合進光纖，經光纖進入調制區；在調制區內外界被測參數作用于進入調制區內的光信號，使其光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化成為被調制的信號光：再經過光纖送入光檢測器，光檢測器對進來的光信號進行光電轉換，輸出電信號；{zh1}對電信號進行信號處理而得到可用信號，從而獲得被測參數。

光纖傳感器按其工作原理可以分為兩類：一類是非功能型(或稱傳光型)光纖傳感器，另一類是功能型(或稱傳感型)光纖傳感器。非功能型光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化，光纖僅作為傳播光的介質，傳輸來自遠處或者難以接近場所的光信號。功能型傳感型光纖傳感器則是利用對外界信息具有敏感能力和檢測能力的光纖(或特殊光纖)作為傳感元件，自身實現傳感功能的傳感器。這類傳感器中，光纖不僅起傳遞光的作用，而且還利用光纖在外界因素的作用下，其光學特性的變化來實現傳感的功能。根據被調制的光波參數不同，這兩類光纖傳感器都可再分為強度調制光纖傳感器、相位調制光纖傳感器、頻率調制光纖傳感器、偏振態調制光纖傳感器和波長調制光纖傳感器。