光纖傳感技術(shù)利用光信號(hào)的變化來(lái)檢測(cè)外界物理量的變化，具有抗電磁干擾、高靈敏度等特點(diǎn)聲測(cè)。
一、光纖測(cè)振原理
通過(guò)檢測(cè)光纖受振動(dòng)引起的形變或光信號(hào)變化，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)測(cè)量聲測(cè)。
1. 干涉型光纖振動(dòng)傳感
原理：利用邁克爾遜或馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x，振動(dòng)導(dǎo)致光纖長(zhǎng)度或折射率變化，引起光程差，干涉條紋移動(dòng)聲測(cè)。通過(guò)解調(diào)相位變化可還原振動(dòng)信號(hào)。
特點(diǎn)：高靈敏度，適合微小振動(dòng)檢測(cè)（如橋梁健康監(jiān)測(cè)）聲測(cè)。
2. 光纖光柵（FBG）振動(dòng)傳感
原理：振動(dòng)使FBG發(fā)生應(yīng)變，導(dǎo)致布拉格波長(zhǎng)偏移聲測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)變化量推算振動(dòng)幅度和頻率。
特點(diǎn)：抗干擾強(qiáng)，可多點(diǎn)復(fù)用（如機(jī)械設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)）聲測(cè)。
3. 分布式光纖振動(dòng)傳感（DVS）
原理：基于瑞利散射或相位敏感光時(shí)域反射（Φ-OTDR）聲測(cè)。激光脈沖在光纖中傳播，振動(dòng)引起局部散射光相位變化，通過(guò)時(shí)延定位振動(dòng)位置。
特點(diǎn)：長(zhǎng)距離、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（如輸油管道安全預(yù)警）聲測(cè)。
二、光纖測(cè)聲原理
將聲波引起的壓力或振動(dòng)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)變化，實(shí)現(xiàn)聲學(xué)傳感聲測(cè)。
1. 干涉型光纖聲傳感
原理：聲波使光纖發(fā)生周期性形變，改變光相位聲測(cè)。通過(guò)干涉儀檢測(cè)相位調(diào)制，解調(diào)出聲波信號(hào)。
應(yīng)用：水下聲吶、地震波探測(cè)聲測(cè)。
2. 光纖麥克風(fēng)
原理：聲壓作用于光纖或薄膜結(jié)構(gòu)，引起光強(qiáng)或波長(zhǎng)變化（如Fabry-Pérot腔）聲測(cè)。常用于高精度聲學(xué)檢測(cè)。
3. 分布式聲學(xué)傳感（DAS）
原理：利用Φ-OTDR技術(shù)，聲波導(dǎo)致光纖局部瑞利散射光相位變化聲測(cè)。通過(guò)高速采集系統(tǒng)解析聲波頻率和位置。
應(yīng)用：油氣勘探、周界安防聲測(cè)。
三、光纖測(cè)溫原理
通過(guò)溫度對(duì)光信號(hào)特性的影響實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量聲測(cè)。
1. 光纖光柵（FBG）測(cè)溫
原理：溫度變化引起FBG周期或折射率改變，導(dǎo)致布拉格波長(zhǎng)偏移聲測(cè)。通過(guò)解調(diào)波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫（需補(bǔ)償應(yīng)變影響）。
應(yīng)用：電力設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警聲測(cè)。
2. 拉曼散射分布式測(cè)溫（DTS）
原理：激光脈沖在光纖中產(chǎn)生拉曼散射（斯托克斯和反斯托克斯光）聲測(cè)。反斯托克斯光強(qiáng)度與溫度相關(guān)，通過(guò)兩者比值計(jì)算溫度分布。
特點(diǎn)：長(zhǎng)距離連續(xù)測(cè)溫（如電纜隧道監(jiān)測(cè)）聲測(cè)。
3. 熒光光纖測(cè)溫
原理：某些材料（如摻鉺光纖）受激后發(fā)射熒光，其壽命或強(qiáng)度隨溫度變化聲測(cè)。通過(guò)檢測(cè)熒光特性實(shí)現(xiàn)點(diǎn)式測(cè)溫。
應(yīng)用：醫(yī)療、高溫環(huán)境監(jiān)測(cè)聲測(cè)。
四、總結(jié)
共同點(diǎn)：利用光信號(hào)（相位、波長(zhǎng)、強(qiáng)度）受外界物理量調(diào)制，通過(guò)解調(diào)技術(shù)還原被測(cè)參數(shù)聲測(cè)。
優(yōu)勢(shì)：抗電磁干擾、耐腐蝕、適合復(fù)雜環(huán)境，支持分布式監(jiān)測(cè)聲測(cè)。
應(yīng)用場(chǎng)景：工業(yè)安全、能源設(shè)施、環(huán)境監(jiān)測(cè)及國(guó)防等領(lǐng)域聲測(cè)。
通過(guò)不同調(diào)制機(jī)制，光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)振動(dòng)、聲音和溫度的高精度、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聲測(cè)。
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