根據(jù)光受被測對象調(diào)制形式進(jìn)行分類,光纖傳感器分為如下四類。
①強度調(diào)制型光纖傳感器,這是一種利用被測對象的變化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等參數(shù)的變化,而導(dǎo)致光強度變化來實現(xiàn)敏感測量的傳感器。常見的有利用光纖的微彎損耗,各種物質(zhì)的吸收特性,振動膜或液晶的反射光強度的變化,物質(zhì)因各種粒子身線或化學(xué).機械的激勵而發(fā)光的現(xiàn)象,以及物質(zhì)的熒光輻射或光路的讓斷等來構(gòu)成壓力、振動、溫度、位移,氣體等多種強度調(diào)制型光纖傳感器。這類光纖傳感器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單容易實現(xiàn)、成本低;其缺點是受光源強度的波動和連接器損耗變化等的影響較大。
②偏振調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用光的偏振態(tài)的變化來傳遞被測對象信息的傳感器。常見的有利用光在磁場中的媒質(zhì)內(nèi)傳播的法拉第效應(yīng)做成的電流、磁場傳感器,利用光在電場中的壓電晶體內(nèi)傳播的泡爾效應(yīng)做成的電場,電壓傳感器,利用物質(zhì)的光彈效應(yīng)構(gòu)成的壓力振動或聲傳感器,以及利用光纖的雙折射性構(gòu)成的溫度、壓力、振動等傳感器。這類傳感器可以避免光源強度變化的影響,因此靈敏度較高。
③頻率調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用由被測對象引起的光頻率的變化來進(jìn)行監(jiān)測的傳感器。通常有利用運動物體反射光和散射光的多普勒效應(yīng)的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器,利用物質(zhì)受強光照射時的喇曼散射構(gòu)成的測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染的氣體傳感器,以及利用光致發(fā)光的濕度傳感器等。
④相位調(diào)制傳感器:其基本原則是利用被測對象對敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或傳播常數(shù)發(fā)生變化,而導(dǎo)致光的相位變化。然后利用干涉儀來檢測這種相位變化而得到被測對象的信息。通常有利用光彈效應(yīng)的聲、壓力或振動傳感器,利用磁致伸縮效應(yīng)的電流、磁場傳感器,利用電致偉縮的電場,電壓傳感器,以及利用Sagnac效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角速度傳感器(光纖陀螺)等。這類傳感器的靈敏度很高。但由于須用特殊光纖及高精度檢測系統(tǒng),因此成本很高。