光纤温度传感器的工作原理

光纤传感器分为内部和外部传感器。不同之处在于光纤本身充当本征传感器的传感元件，由此外部传感器使用外部传感器。换句话说，与外在光纤相比，光纤直接受到固有传感器中的被测量的影响，其中光纤简单地将光引导到传感元件或从传感元件引导光。固有传感器通常用于测量应变，温度和压力。另一方面，外部传感器通常用于测量振动，旋转，位移，速度，加速度，扭矩和温度。

今天，有许多类型内在和外在光纤传感器用于测量温度。为了进一步说明光纤温度传感器如何工作，必须区分操作原理。存在三种主要类型：强度调制传感器，相位调制传感器和波长调制传感器。强度调制传感器基于使诸如温度的物理干扰引起通过光纤的接收光的变化的原理。相位调制传感器基于将传感光纤中的光的相位与干涉仪中的参考光纤进行比较的原理。波长调制传感器基于诸如温度或应变的物理干扰改变光的反射波长的原理。

关于什么是光纤温度传感器的问题没有简单而精确的描述因为有多种不同的传感器类型可以用几种方式表征。最常用的光纤传感器之一是基于光纤布拉格光栅（FBG）的传感器。它是基于波长调制原理的固有传感器。传感器的基本原理是某些波长 – 满足布拉格条件的波长 – 在某些位置反射，而所有其他波长都被反射。这是通过在光纤芯内部形成光栅来实现的。当光纤温度改变时，光栅之间的间距和折射率都会改变。因此，温度的任何变化都会引起反射波长的变化。

电信领域的巨大发展是光纤温度传感器多年前工作的主要原因，它们具有许多优于传统电气传感器的优点，例如：高精度，对电磁干扰不敏感，并具有非凡的机械疲劳抗性。这些特性使得光纤传感器，特别是基于光纤布拉格光栅的传感器广泛用于许多行业，例如：石油和天然气，土木结构，运输，航空航天和加工工业。今天，有一些成熟的公司设计和生产基于FBG技术的完整温度系统，