傳感器是感知、檢測(cè)、監(jiān)控和轉(zhuǎn)換信息的重要技術(shù)手段，而光纖傳感器是一種集光學(xué)和電子學(xué)于一體的新型傳感器。
光纖傳感器是利用光導(dǎo)纖維的傳光特性將測(cè)量轉(zhuǎn)換為光特性（強(qiáng)度、相位、偏振、頻率、波長(zhǎng)）的傳感器。它是光源光通過光纖進(jìn)入調(diào)制器，使測(cè)量參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用，導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)（如光強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、正態(tài)等）的變化，稱為調(diào)制信號(hào)光，光纖進(jìn)入光探測(cè)器，解決調(diào)整后，獲得測(cè)量參數(shù)。
與以往的傳感器不同，光纖傳感器以光信號(hào)的形式取出被測(cè)信號(hào)的狀態(tài)。光信號(hào)不僅可以直接感知，還可以使用光電、電光轉(zhuǎn)換等小型簡(jiǎn)單元件，容易匹配一些電子組裝；光纖不僅是一種敏感元件，而且是一種優(yōu)良的低損耗傳輸線。因此，光纖傳感器也可用于傳統(tǒng)傳感器不適用的遠(yuǎn)程測(cè)量。
光纖傳感包括兩種功能：對(duì)外部信號(hào)（測(cè)量）的感知和傳輸。所謂感知，是指光纖中傳輸光波的物理特征參數(shù)，如強(qiáng)度（功率）、波長(zhǎng)、頻率、相位和偏振。測(cè)量光參數(shù)的變化意味著感知外部信號(hào)的變化。這種感知本質(zhì)上是對(duì)光纖中傳光波的外部信號(hào)的調(diào)制。所謂的傳輸是指光纖將由外部信號(hào)調(diào)制的光波傳輸?shù)焦馓綔y(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從光波中提取外部信號(hào)，并根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即調(diào)整。
因此，光纖傳感技術(shù)包括調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，即外部信號(hào)（測(cè)量）如何調(diào)制光纖中光波參數(shù)的調(diào)制技術(shù)（或加載技術(shù)），以及如何從調(diào)制光波中提取外部信號(hào)（或測(cè)試技術(shù)）。
光纖傳感器的基本原理
光纖(OpticalFiber)它是光纖的縮寫。光纖的主要成分是二氧化硅，由折射率高、折射率低的包層和保護(hù)層組成。纖維芯直徑約為0.1mm 左右細(xì)玻璃絲將光關(guān)閉并沿軸向傳播。光纖傳感器的發(fā)現(xiàn)起源于探測(cè)光纖外部干擾的實(shí)踐。在實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光纖受到外部環(huán)境的變化時(shí)，光纖內(nèi)部傳輸光波參數(shù)的變化會(huì)導(dǎo)致光纖內(nèi)部傳輸光波參數(shù)的變化，這與外部因素形成一定的規(guī)律，從而發(fā)展光纖傳感技術(shù)。
光纖對(duì)許多外部參數(shù)有一定的敏感作用。研究光纖傳感原理是研究如何應(yīng)用光纖，研究光在調(diào)制區(qū)與外部測(cè)量參數(shù)的相互作用，實(shí)現(xiàn)外部測(cè)量參數(shù)“傳”和“感”這是光纖傳感器的核心。
在光通信系統(tǒng)中，光纖被用作遠(yuǎn)程傳輸光波信號(hào)的媒介。顯然，在這種應(yīng)用中，光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)受到外部干擾越小越好。然而，在實(shí)際的光傳輸過程中，光纖容易受到外部環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電磁場(chǎng)等外部條件的變化，這將導(dǎo)致光強(qiáng)、相位、頻率、偏振、波長(zhǎng)等光纖光波參數(shù)的變化。因此，人們發(fā)現(xiàn)，如果能測(cè)量光波參數(shù)的變化，就能知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，從而產(chǎn)生光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是利用光纖對(duì)某些物理量的敏感特性，將外部物理量轉(zhuǎn)換為可直接測(cè)量的信號(hào)的技術(shù)。由于光纖不僅可以作為光波的傳播媒介，而且由于外部因素（如溫度、壓力、應(yīng)變、電場(chǎng)、位移、旋轉(zhuǎn)等），光纖也可以作為傳感元素（振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等）。
上圖是光纖傳感器的原理結(jié)構(gòu)圖。光纖傳感器通常由光源、傳感光纖、傳感元件或調(diào)制區(qū)、光檢測(cè)等組成。光強(qiáng)、波長(zhǎng)、振幅、相位、偏振態(tài)、模式分布等參數(shù)可能受到光纖傳輸?shù)耐獠坑绊懀貏e是溫度、壓力、加速度、電壓、電流、位移、振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、彎曲、應(yīng)變、化學(xué)量和生物化學(xué)量的影響。光纖傳感器根據(jù)這些參數(shù)與外部因素之間的變化來檢測(cè)相應(yīng)的物理量。
光纖傳感器的特點(diǎn)
光電傳感器
光電傳感器利用被檢測(cè)對(duì)象對(duì)光束的屏蔽或反射，通過同步電路選擇電路，以檢測(cè)對(duì)象是否存在。物體不限于金屬，所有能反射光的物體都可以檢測(cè)到。光電開關(guān)將輸入電流轉(zhuǎn)換為發(fā)射器上的光信號(hào)，然后根據(jù)接收到的光的強(qiáng)度或目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。光電工業(yè)被廣泛應(yīng)用OEM行業(yè)應(yīng)用56%，項(xiàng)目型行業(yè)應(yīng)用44%。
光纖傳感器
它是隨著光導(dǎo)纖維的實(shí)用性和光通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一項(xiàng)新技術(shù)。與各種傳統(tǒng)傳感器相比，光纖傳感器具有靈敏度高、耐電磁干擾強(qiáng)、耐腐蝕、絕緣性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功耗低、光路靈活、遙測(cè)方便等特點(diǎn)，是傳感器家族中非常年輕的一員。它具有抗電磁干擾、輕、靈敏度高的強(qiáng)大優(yōu)點(diǎn)，近年來發(fā)展迅速。幾年前，日本傳感器制造商長(zhǎng)期以來一直處于光纖傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)，光纖傳感器技術(shù)在中國(guó)已經(jīng)成熟，國(guó)內(nèi)光纖傳感器在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的份額越來越大。光纖傳感器廣泛應(yīng)用于包裝機(jī)械、電子設(shè)備制造和印刷機(jī)械中。
