引用本文:

穆鸽,刘艳,秦齐,等. 多模光纤光斑图样在传感领域的应用与发展[J]. 光通信技术,2020,44(12):37-41.

多模光纤光斑图样在传感领域的应用与发展

穆 鸽,刘 艳*,秦 齐,胡耀华

(北京交通大学 光波技术研究所,北京100044)

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摘要:随着光斑检测技术和图像处理技术的不断发展与进步,基于多模光纤光斑的传感技术日益成熟,利用多模光纤输出光斑图样携带的光纤空间状态信息可得到光纤的受干扰信息及其受干扰程度,具有重要的应用价值。从各个应用领域出发,详细介绍了多模光纤光斑图样的应用与发展。层出不穷的研究成果和丰富的应用场景都体现出光纤光斑传感技术有着巨大的发展潜力。最后,展望了未来多模光纤光斑图样在传感领域的研究方向。

关键词:多模光纤;光纤传感;光斑图样

中图分类号:TN247 文献标志码:文章编号:1002-5561(2020)12-0037-05

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.12.009

0 引言
       光纤光斑传感器(FSS)[1]是一种基于多模干涉效应的光纤传感器。当相干光注入到多模光纤(MMF)时,光纤内激发的多个传输模式之间的干涉会在光纤输出端面处形成明暗相间的斑点,这些斑点的集合称为光斑图样。由于光纤端面处光斑图样的空间和时间特性易受导光条件的影响,该散斑场对外部环境的变化和扰动极其敏感,因此可被广泛应用于位移、液体的化学性质、温度等参数的测量,且具有系统结构和处理方法简单、易于安装等优点。
  本文结合MMF的性能对MMF光斑图样传感技术的发展展开调研,全面介绍MMF光斑图样传感技术在位移、液体分析、温度、人机交互、监测生命体征和其它领域内的应用与发展情况。

6 结束语
      本文从位移、液体的性质、温度、人机交互、监测生命体征和振动等应用领域对MMF光斑图样的应用与发展进行了介绍和总结。由于光斑图样中蕴含着丰富的待测参量信息,所以在光纤传感领域具有重要的应用价值。虽然光斑传感所应用的模式耦合理论仍然不是十分完善,在光纤中产生微扰的因素繁多且更有随机性,但是应用MMF光斑进行传感的方式对工艺要求不高,即使外界对光纤产生微扰,也不会影响观察光斑整体的变化。FSS具有干涉仪型传感器的灵敏度,同时在系统结构和制备工艺以及尺寸体积上具有明显优势。