光纤传感技术的发展及应用

【摘要】介绍了光纤传感技术的特征、发展及应用，并对促进光纤传感技术更好的发展做出了展望，希望能够为实际工作提供借鉴与启示。

【关键词】光纤传感技术发展应用

引言

光纤传感技术最早出现于20世纪70年代，自从问世以来，就受到广泛的关注和重视，在众多领域得到应用，并起到了良好的效果。今后应该进一步加强研究，推动该技术的发展和创新，使其在实际应用中发挥更大的作用。下面将对该问题进行探讨分析。

1.光纤传感技术的特征

光纤传感技术是―项新兴技术，与光纤通讯技术同为光纤领域的重要技术。光纤传感技术具有自身的显著特征和优势，主要表现为体积小、质量轻，方便使用，在工程、电力、军事等众多领域都有着广泛的应用。同时，该技术具备较强的抗电磁干扰能力，抗腐蚀能力，较高的灵敏度，另外，该技术的测量带宽带，检测电子设备可以间隔很远。正是由于光纤传感技术具有上述多方面的优势和特点，因而满足了众多实际工作的需要，在工程、电力、军事等领域得到了广泛的应用。

2.光纤传感技术的发展

光纤传感技术的主要组成部分为SiOsub/，直径在100um-125um之间，是―种纤维状的光纤通信介质，由外包层和里面的芯所构成。近年来，随着研究的深入和技术的创新，该技术取得了较快的发展，其中比较突出的体现在以下几个方面。

2.1光纤光栅传感技术

该技术是近些年研究的重点领域，在具体应用中，通过测量布喇格波长的漂移实现对被测量的检测。该技术的灵敏度高，容易构成分布式结，在―根光纤内可以实现多点测量，能够应用到对大型构件的实时安全监测，也可以应用于化学、压力、加速度传感中。在实际研究中，主要对核技术的高灵敏度、高分辨率，低成本、小型化等进行深入的研究，目前，随着波长解调技术的发展，光纤光栅传感技术逐渐迈向成熟，部分已经商用化。但仍需进一步加强研究，提高该技术的性能，完善相应的功能，使其发挥更大的作用。

2.2阵列复用传感技术

采用波分复用、空分复用、时分复用等方式，将单点光纤传感器阵列化，实现空间多点的同时或者分时传感。目前应用最为广泛的光纤光栅阵列传感、基于干涉结构的阵列光纤传感技术。总之，该技术能够实现大范围、长距离的多点传感，是大规模光纤传感发展的重要发展趋势。

2.3分布式光纤传感技术

根据沿线光波分布参量，并获取在传感光纤区域内的分布信息，该技术能够实现长距离、大范围、连续传感，反映了光纤传感的发展趋势。就其技术类型来看，主要包括后向瑞利散射、自发拉曼散射、布里渊散射、前向传输模耦合，不同类型具有自身的特点，在具体应用中应该根据需要恰当选择。总之，该技术具备测量的连续性，避免使用大量分立的传感元件，节约了成本。

2.4智能化光纤传感技术

具体表现为：光纤传感与通信技术、计算机技术的融合，实现各种功能的智能化，实现信号获取、存储、传输、处理于一体。该技术在智能材料、环境感知、石油测井等领域受到广泛的关注，它能够实现对周围环境变化的自我判断、自我适应、自我诊断、自我修复等功能，在汽车工业、航空航天、医疗、土木工程等领域有着广泛的应用。

3.光纤传感技术的应用

光纤传感技术具有自身显著的特征，适应了实际工作的需要，在众多领域得到了广泛的应用，具体来说，其应用领域主要包括以下几个方面。

3.1在工程领域的应用

在工程领域得到应用的技术主要有光纤光栅、瑞利散射光时域反射、拉曼光时域反射、布里渊光时域反射、布里渊光时域分析，各种技术拥有自身的特点和优势，适用不同的监测对象。光纤光栅技术在桥梁、隧道的重点部位监测中非常适用，成本适中，并且高速实时，能够取得良好的监测效果。布里渊散射适用于长距离分布式应力监测，大中型建筑工程稳定性监测，拉曼光时域反射适用于建筑物渗漏、火灾的监测。

3.2在其它领域的应用

此外，光纤传感技术在其它领域，例如，电力工业、国防军事、机场安防、火车站安防、复合材料领域、化工领域、医疗领域、石油工业等等，都有着广泛的应用，在实际监测中，应用光纤传感技术具有良好的效果。

结语

光纤传感技术具有自身的显著特征，其应用也越来越广泛。尽管在实际应用中，该技术在众多领域发挥着重要的作用，但仍然不能满足实际工作的需要，今后需弱进一步加强研究。未来进一步研究的方向有：实用化研究、多用途研究、新型传感技术研究、恶劣环境下低成本传感器研究及应用。只有在对这些领域进行深入的研究，并在人力、物力、财力加大投入，才能进一步提高光纤传感技术水平，促进其在工程和军事领域得到更为广泛的应用，发挥更大的作用。