

近年來(lái),隨著研究的深入和技術(shù)的創(chuàng)新,光纖傳感技術(shù)取得了較快的發(fā)展,其中比較突出地體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。
(1)光纖光柵傳感器。光纖光柵傳感器是 近幾年傳感器的研究熱點(diǎn)之一。常見(jiàn)的光纖光柵傳感器通過(guò)測(cè)量布喇格波長(zhǎng)的漂移實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的檢測(cè)。光纖光柵傳感器具有,易構(gòu)成分布式結(jié)構(gòu),在一根光纖內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量,可對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè),也可以代替其他類型結(jié)構(gòu)的光纖傳感器,用于化學(xué)、壓力、加速度傳感中。光纖光柵傳感器由于其 的優(yōu)勢(shì),適用于多種場(chǎng)合測(cè)量。對(duì)其進(jìn)行了大量的研究,主要集中在以下幾個(gè)方面:對(duì)具有、高分辨率,且能同時(shí)感測(cè)應(yīng)變和溫度變化的傳感器研究;低成本、小型化、且靈敏的探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的研究;實(shí)際應(yīng)用研究,包括封裝技術(shù)、溫度補(bǔ)償技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前,隨著實(shí)用、廉價(jià)的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展完善,光纖光柵傳感技術(shù)己經(jīng)向成熟階段接近,部分也己經(jīng)商用化。但在性能和功能方面需要提高。
(2)陣列復(fù)用傳感系統(tǒng)。陣列式光纖傳感系統(tǒng)即采用波分復(fù)用、空分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用等方式,將單點(diǎn)光纖傳感器陣列化,實(shí)現(xiàn)空間多點(diǎn)的同時(shí)或者分時(shí)傳感,也稱為準(zhǔn)分布式系統(tǒng)。目前應(yīng)用 為廣泛的是光纖光柵陣列傳感和基于干涉結(jié)構(gòu)的陣列光纖傳感系統(tǒng)。陣列化光纖傳感的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)大范圍、長(zhǎng)距離多點(diǎn)傳感,是大規(guī)模光纖傳感發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。今后,陣列式光纖傳感系統(tǒng)的研究方向是綜合復(fù)用方式的應(yīng)用,如相干光纖光柵組結(jié)構(gòu),將光纖光柵高波長(zhǎng)選擇性能、易與光纖耦合、插入損耗低的優(yōu)點(diǎn)與干涉型結(jié)構(gòu)、檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,非常適合大規(guī)模組網(wǎng)傳感。而陣列化的發(fā)展方向也對(duì)各個(gè)傳感元的靈敏度、穩(wěn)定性、批量制作可重復(fù)性、解調(diào)的準(zhǔn)確等提出新的要求。
(3)分布式光纖傳感系統(tǒng)。分布式光纖傳感系統(tǒng)是根據(jù)沿線光波分布參量,同時(shí)獲取在傳感光纖區(qū)域內(nèi)隨時(shí)間和空間變化的被測(cè)量的分布信息,可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大范圍的連續(xù)、長(zhǎng)期傳感,也是當(dāng)今光纖傳感發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。目前,基于各種散射機(jī)理的分布式傳感系統(tǒng)是光纖傳感的一個(gè)研究熱點(diǎn),包括后向瑞利散射分布式光纖傳感技術(shù)、基于自發(fā)及受激拉曼散射的分布式傳感技術(shù)、基于自發(fā)及受激布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)、前向傳輸模耦合技術(shù)等。不同技術(shù)具有自身的特點(diǎn),在具體應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)需要恰當(dāng)選擇。分布式光纖傳感系統(tǒng)在空間上具備測(cè)量的連續(xù)性,避免使用大量分立的傳感元件,降低了傳感部分的系統(tǒng)成本。
(4)智能化光纖傳感系統(tǒng)。目前光纖傳感的智能化主要體現(xiàn)在光纖傳感與通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)各種功能的智能化,實(shí)現(xiàn)信號(hào)獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理于一體。智能化光纖傳感系統(tǒng)在許多新型應(yīng)用受到廣泛關(guān)注,如智能材料、環(huán)境感知、聲發(fā)射檢測(cè)、石油測(cè)井等。基于光纖傳感的智能材料可以實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境變化的自判斷性、自適應(yīng)性、自診斷性、自性等諸多性能,在汽車工業(yè)、航空航天、、安防、體育及土木工程等有著廣泛的應(yīng)用。