塑料光纤传感器
光纤测温传感器工作原理
光纤测温传感器工作原理光纤是一种由高纯度的二氧化硅或其他材料制成的细长的玻璃或塑料线。
它具有良好的耐高温性能、电磁干扰抗性和机械耐性。
光纤传感器利用光纤通过测量位置和温度等参数来提供实时数据。
光纤测温传感器通常由光源、光纤、光纤连接器、光学探头和光电探测器等组成。
光源产生一束光，通过光纤传输到光学探头。
光学探头通常由一个或多个反射体组成，并用于绕活动部件以便进行温度测量。
光纤连接器连接光纤和光学探头，以便将光信号输入到光电探测器。
光电探测器将光信号转换成电信号，并由计算机或数据采集系统进行数据处理和分析。
光纤的光学特性变化主要包括折射率的变化和光纤长度的变化。
当光纤的温度升高时，光纤的折射率会发生变化。
这是由于温度变化引起了光纤内部原子和分子的振动，从而改变了光的传播速度。
这种折射率变化导致光纤内部的光信号的相位发生变化，反映了温度的变化。
另一方面，光纤的长度也会随温度的变化而发生变化。
这是由于温度变化引起了光纤的热膨胀或收缩。
通过测量光纤长度的变化，可以获得温度的变化信息。
光纤测温传感器通常采用两种主要的测量方法：外部测量和内部测量。
外部测量是指将光纤放置在待测温区的外部，通过测量光纤的折射率和长度的变化来反映温度的变化。
内部测量是指将光纤放置在待测温区的内部，通过测量光纤内部的温度来反映温度的变化。
外部测量通常使用光纤的布拉格光栅或法布里-珀罗腔等结构。
这些结构能够根据温度的变化引起光纤的光的特性发生改变，从而实现温度的测量。
内部测量通常使用光纤的多模干涉或微弯损耗等效应。
这些效应可以根据光纤内部的温度变化而改变光的传输特性，从而实现温度的测量。
总之，光纤测温传感器是一种基于光学原理的温度测量装置。
它利用了光纤在温度变化下产生的光学特性变化，通过测量折射率和光纤长度的变化来反映温度的变化。
光纤测温传感器具有高精度、快速响应和抗干扰等优点，被广泛应用于工业控制、能源系统、医疗设备和环境监测等领域。
光纤传感器的用途
光纤传感器的用途光纤传感器是一种基于光纤技术的传感器，通过利用光的传输特性来实现对各种物理量的测量和检测。
光纤传感器具有高精度、高灵敏度、免受电磁干扰的优点，因此在许多领域都有广泛的应用。
一、工业领域光纤传感器在工业领域中发挥着重要作用。
它可以用于测量温度、压力、位移、流量等各种物理量，广泛应用于生产线的监测和控制系统中。
例如，在机械加工过程中，光纤传感器可以实时监测机床的振动和温度，以保证生产的稳定性和安全性。
此外，光纤传感器还可以用于检测管道中的泄漏、测量液位等。
二、医疗领域光纤传感器在医疗领域中有着广泛的应用。
它可以用于监测患者的心率、血氧饱和度、体温等生理参数，为医生提供准确的数据支持。
此外，光纤传感器还可以用于手术过程中的远程观察和控制，以及药物输送的监测。
光纤传感器的应用不仅提高了医疗设备的精确性和安全性，还为患者提供了更好的医疗体验。
三、环境监测光纤传感器在环境监测领域中也有着重要的应用。
它可以用于测量大气污染物、水质污染物、土壤湿度等环境参数，为环境保护和资源管理提供数据支持。
例如，在水质监测中，光纤传感器可以实时监测水体中的氧气含量、溶解物质浓度等，以及检测水中的微生物和有害物质。
这些数据可以帮助环境科学家了解环境变化的情况，为环境保护提供决策依据。
四、安全监控光纤传感器在安全监控领域中也有着广泛的应用。
它可以用于火灾报警、入侵检测、地震监测等方面。
例如，在火灾报警系统中，光纤传感器可以实时监测建筑物内部的温度和烟雾浓度，及早发现火灾的迹象并报警。
此外，光纤传感器还可以用于地震监测，通过监测地下光纤的扭曲和拉伸来判断地震的发生和强度，为地震预警提供重要依据。
五、交通运输光纤传感器在交通运输领域中也有着重要的应用。
它可以用于测量车辆的速度、重量、位置等参数，以及监测道路的状况。
例如，在交通管理中，光纤传感器可以实时监测道路上的车辆流量和拥堵情况，帮助交通部门优化交通流量和改善道路拥堵问题。
塑料光纤的特性与应用
塑料光纤的特性与应用塑料光纤（Plastic Optical Fiber，缩写POF）作为一种新型的光传输媒介，在传感器、数据通信、医疗仪器和家庭娱乐等领域得到了广泛的应用。
本文将从POF的特性和应用方面，深入探讨POF在未来的发展趋势。
一、塑料光纤的特性1.大直径：相比于玻璃光纤，塑料光纤的直径更大，最常见的为1mm或2mm。
这种大直径可以改善传输光信号的进入角度问题，提高了光纤的可靠性和稳定性。
2.机械强度高：塑料光纤的强度高，可以抵抗一定的拉伸力和弯曲力。
这种高强度还使得POF成为了柔性光纤的代表，能够适应弯曲和半径较小的场景。
3.成本低：相比于玻璃光纤，塑料光纤的材料成本和生产成本都低得多，可以大规模应用在传感器网络中。
4.光学性能较低：因为使用的是塑料材料，塑料光纤的光学性能相比玻璃光纤要低。
传输的距离较短，通常在100米以内，且受到环境光线、温度和湿度等因素的影响较大。
二、塑料光纤的应用1.医疗方面：PFO可以作为医疗设备的光源和传感器的传输媒介，如光导导管、输液管和手术仿真器等。
2.传感器方面：PFO可以将信号从传感器设备和检测器传输到控制系统中，可以应用在电气设备、物流、安全等领域。
3.家庭网络方面：POF可作为家庭网络的传输介质，用于数据、语音和视频通信，稳定性和速度都得到了很大程度的提升。
4.汽车航空方面：由于POF具有轻巧、柔性、高速传输等特点，在汽车和航空领域得到了广泛的应用。
在汽车中，PFO可以用作车载数据传输和娱乐系统音效传输，同时也可作为汽车与外部交互的传感器信息传输媒介。
三、未来发展趋势随着科技的进步，POF的应用场景会不断扩大。
特别是5G时代的到来，会迅速推动POF的发展。
通过POF实现5G网络的传输，可以提高数据传输速率、传输距离和稳定性。
同时，POF在智能家居、智慧城市等领域的应用也将推动其自身技术的不断改善，未来PFO的应用前景更加广阔。
总之，塑料光纤的特性和应用的不断发展，使得其在多个领域得到了广泛的应用。
光纤传感器基本原理
光纤传感器基本原理光纤传感器是一种利用光纤作为传感元件的传感器，它通过光纤中的光信号的强度、频率或相位的变化来感知和测量环境参数的传感器装置。
光纤传感器具有高可靠性、抗干扰能力强、响应速度快等优点，广泛应用于测量、通信、工业自动化等领域。
首先是光源部分：光源可以是激光器、LED等产生光信号的装置。
光源通过光纤传输光信号到目标位置，其中包括了传感器测量的环境参数。
然后是光纤部分：光纤是光信号传输的介质，通常由一根或多根光纤组成。
光纤可以是单模光纤或多模光纤，其核心材料通常是高纯度玻璃或塑料。
光信号通过光纤的内部反射来传输，通过改变光纤的长度、形状或者在光纤表面附加外界物质等方式，可以实现对环境参数的测量。
最后是光电检测器部分：光电检测器用于接收光信号并将其转化为电信号。
光电检测器可以是光电二极管、光电转换器等。
当光信号到达光电检测器时，光信号激发光电检测器产生电流变化，进而将光信号转化为电信号。
通过测量电信号的特征，如电流的强度、频率或相位的变化，可以获得环境参数的信息。
光纤传感器的工作原理有很多种，最常见的是基于光强度的测量。
当环境参数发生变化时（如温度、湿度、压力等），这些变化会导致光信号的强度发生变化。
光纤传感器通过测量光信号的强度变化来确定环境参数的变化情况。
另外一种常见的光纤传感器工作原理是基于光频率的测量。
当环境参数变化时，这些变化会引起光信号的频率移动。
通过测量光信号频率的变化，可以确定环境参数的变化情况。
还有一种光纤传感器工作原理是基于光相位的测量。
当环境参数变化时，这些变化会导致光信号的相位变化。
通过测量光信号相位的变化，可以确定环境参数的变化情况。
总之，光纤传感器利用光的传导性能来实现环境参数的测量和检测。
通过光源产生光信号，光信号经过光纤传输并最终转化为电信号。
根据光信号的强度、频率或相位的变化，可以获得环境参数的变化情况。
光纤传感器具有高可靠性、抗干扰能力强、响应速度快等优点，在各个领域得到广泛应用。
光纤传感器选型与功能的详情介绍
以弯曲精准地适应所需要的区域，各个的区域不同所选 择的光纤传感品选型也是各不相同的。如果是在高温、 腐蚀性强的地区或是比较潮湿地区的话，建议选择的是 玻璃光纤传感器了。而塑料光纤传感的话普遍
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纤型号都是以字母开头的。端口字义，I是对射式光纤，T 是带螺纹的检测头，4是光纤内芯直径1.00mm，6是光纤 长度标志2m(2000mm)，U是控制端。在市场卖的话对射 光纤是成对销售的，
直反光式光纤是要2眼光纤构成，分别连接到光纤放大器 发射端和接收端。邦纳光纤传感器一般适用于条件比较 苛刻的环境下，如高振动、高温、嘈杂、潮湿和爆炸性 中的环境。由于很多的光纤传感器型号都可
塑料光纤的性能及其应用和制备
塑料光纤的性能及其应用和制备塑料光纤是一种在远程通讯、光源传输、传感器以及医疗领域等方面有着广泛应用的塑料纤维。
相对于传统的玻璃光纤，塑料光纤具有柔韧性强、成本低廉、易于加工等优点。
在本文中，我们将探讨塑料光纤的性能、应用以及制备方法。
1. 塑料光纤的性能塑料光纤在光学性能、机械性能、电性能等方面表现出了独特的性能。
在光学性能方面，塑料光纤透光度高、波导损耗低，能够突破玻璃光纤制备的技术和成本瓶颈，实现更广泛的应用。
在机械性能方面，塑料光纤柔性好、弯曲半径小、抗松弛性强，形状可变性能显著，可根据不同需求进行制备。
在电性能方面，塑料光纤具有较好的耐电压、绝缘性能，能够在高电场条件下工作。
2. 塑料光纤的应用（1）通讯领域塑料光纤在通讯领域广泛应用，如局域网(LAN)、高清晰度电视(HDTV)、数字音频和视频等领域。
由于塑料光纤的波导损耗低、成本低廉，因此在短距离通讯中得到了广泛的应用。
（2）传感器领域塑料光纤在传感器领域应用十分广泛，如温度传感器、压力传感器、应力传感器、气体传感器等。
由于塑料光纤能够测量光的传输时间和强度，因此在传感器领域有着广泛的应用。
（3）医疗领域塑料光纤在医疗领域应用广泛，如内窥镜、激光手术、光学诊断等领域。
由于塑料光纤有良好的柔性、成本低廉等特点，因此在医疗领域得到了广泛的应用。
3. 塑料光纤的制备方法（1）熔融纺丝法该方法是将高分子聚合物溶解在溶剂中，将纤维形成成分溶解液浸润在玻璃管内，使成分溶液与空气接触凝固，从而形成塑料光纤。
（2）涂布法该方法是将高分子聚合物涂布在玻璃纤维表面，然后经过固化，形成了塑料光纤。
（3）喷射纺丝法该方法是将高分子物质在高温下溶解，然后通过高压空气将溶液喷成高速流，使溶液顺着高速气流拉伸成光纤，从而形成塑料光纤。
总之，塑料光纤在现代科技中起着至关重要的作用，它的研究和应用将进一步拓展未来高新技术的领域。
但需要注意的是，塑料光纤还存在一些问题和挑战，如寿命问题、抗拉强度需要改善等。
光纤传感器的原理和应用
光纤传感器的原理和应用光纤传感器是一种利用光纤作为传感器的基础元件，通过光的波导和传输特性来感知和测量环境参数的器件。
它具有高灵敏度、宽测量范围、抗干扰能力强等特点，在工业、医疗、环境监测等领域有广泛的应用。
本文将详细介绍光纤传感器的工作原理以及其在不同应用领域中的具体应用。
一、光纤传感器的工作原理光纤传感器的工作原理基于光的传输和波导特性。
它利用光纤的高折射率和内部的光波导效应，将入射的光信号沿着光纤进行传输，并通过测量光信号的改变来获得环境参数的相关信息。
1. 光纤传感器的结构光纤传感器由光纤、光源、检测器和信号处理器组成。
光源产生光信号，通过光纤传输到检测器上，检测器接收到光信号并转换为电信号，再经过信号处理器进行放大、滤波和数字化处理。
2. 光纤的传输特性光纤传感器利用光纤的传输特性进行环境参数测量。
一般来说，光纤的折射率会随着环境参数的变化而改变，例如温度、压力、应变等。
通过测量光信号在光纤中的传播时间、相位差、幅度变化等参数，可以确定环境参数的数值。
3. 光纤传感器的工作原理光纤传感器根据不同的测量原理可以分为多种类型，例如光纤布拉格光栅传感器、光纤衍射光栅传感器、光纤受限传感器等。
这些传感器利用光纤的特殊结构和波导特性，通过测量光信号的衰减、干涉、散射等变化来获得环境参数的相关信息。
二、光纤传感器的应用光纤传感器具有高灵敏度、快速响应、抗干扰能力强等优势，在多个领域中得到了广泛的应用。
1. 工业应用光纤传感器在工业领域中被广泛应用于压力、温度、湿度等参数的测量。
例如，光纤布拉格光栅传感器可以用于监测桥梁、管道等结构的应变变化，以及测量机械设备中的应力分布情况。
光纤传感器还可以用于燃气、液体等介质的检测和监测。
2. 医疗应用光纤传感器在医疗领域中的应用较多，例如用于血氧饱和度监测、生物体内脉搏测量、呼吸检测等。
由于光纤传感器具有非接触式测量的特点，可以大大提高患者的舒适度和安全性。
3. 环境监测光纤传感器在环境监测中起到重要的作用。
光纤传感器的工作原理
光纤传感器的工作原理光纤传感器是一种能够通过光学原理实现测量和控制的传感器。
它利用光传输的特性，将光信号转换为电信号，从而实现对各种物理量、化学量和生物量的测量。
光纤传感器具有高灵敏度、高分辨率、无电磁干扰、不易受环境条件影响等优点，被广泛应用于工业自动化、环境监测、医学诊断等领域。
光纤传感器的工作原理主要分为两部分，光传输和光信号检测。
首先，我们来了解一下光传输的原理。
光纤是一种采用全反射原理传输光信号的光学导波介质。
它由中心芯和包裹在外面的包层组成。
中心芯是一个直径非常细微的玻璃或塑料材料，具有较高的折射率。
包层的折射率比中心芯低，起到了折射光线的作用，使光信号得以在光纤中传输。
当光信号进入光纤时，它会被中心芯完全反射，沿着光纤的长轴向另一端传输。
因为光线是在全反射的条件下传输的，所以光纤具有很好的光损耗特性，能够传输很长的距离而不会产生明显的信号衰减。
此外，光纤的直径细微，所以它具有一定的柔韧性，能够弯曲和弯折，适用于各种复杂环境的应用。
在光信号检测方面，光纤传感器采用了不同的工作原理，可分为干涉型、散射型、吸收型和荧光型等。
其中，干涉型光纤传感器是利用光束经过传感器中的情况下，光强发生改变的原理，进行测量和控制。
例如，光纤干涉仪是一种利用光纤干涉现象进行测量的传感器，它通过光纤的干涉现象来确定被测物理量的大小。
散射型光纤传感器通过光的散射特性来测量被测物理量。
例如，光纤散射传感器是利用光纤中的散射现象进行测量的传感器，它通过测量光信号的散射强度来计算被测物理量。
吸收型光纤传感器则是通过测量光的吸收特性来判断被测物理量。
例如，光纤吸收传感器常用于医学诊断中，可以通过测量组织中特定波长的光的吸收强度来判断组织的病理变化。
荧光型光纤传感器是利用荧光现象进行测量的传感器，它通过测量荧光物质的激发和发射光强度来判断被测物理量。
荧光型光纤传感器常用于生物医学领域，可以实现对生物分子、细胞和组织的非侵入式测量。
光纤传感器的原理
光纤传感器的原理光纤传感器是一种基于光纤技术的传感器，能够将光信号转换为电信号，用于测量、监测和控制各种物理量。
它具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等优点，被广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断等领域。
本文将介绍光纤传感器的工作原理及其应用。
一、光纤传感器的基本原理光纤传感器的基本原理是利用光的传播特性和传感物理量之间的相互作用来实现信号的转换。
光纤传感器由光源、光纤、光电探测器和信号处理电路等组成。
1. 光源：光源是产生光信号的装置，通常采用激光二极管或发光二极管。
通过控制光源的电流或电压，可以调节光源的亮度和光强。
2. 光纤：光纤是传输光信号的介质，通常由玻璃或塑料制成。
光纤具有高折射率和低损耗的特点，能够保持光信号的传播质量。
3. 光电探测器：光电探测器将光信号转换为电信号，常用的光电探测器包括光电二极管、光电倍增管和光电二极管阵列等。
光电探测器的选择取决于光信号的波长和强度。
4. 信号处理电路：信号处理电路用于放大、滤波和解调光电探测器输出的电信号。
根据不同的应用需求，信号处理电路可以包括模拟电路或数字电路。
二、不同类型的光纤传感器光纤传感器根据测量的物理量和工作原理的不同，可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的光纤传感器。
1. 光纤光栅传感器：光纤光栅传感器利用光栅结构对光信号进行调制和解调，实现对应变物理量的测量。
光纤光栅传感器可以测量温度、压力、应变、位移等参数。
2. 光纤陀螺仪：光纤陀螺仪是一种利用光纤的旋转效应实现角速度测量的设备。
它广泛应用于惯性导航系统、航天器姿态控制等领域。
3. 光纤压力传感器：光纤压力传感器利用光纤的弯曲效应来测量压力变化。
光纤压力传感器具有高灵敏度、快速响应、广泛测量范围等特点。
4. 光纤温度传感器：光纤温度传感器通过测量光纤的热导率或光纤中热致发光的变化来实现温度测量。
光纤温度传感器具有高分辨率、抗干扰性强等优点。
三、光纤传感器的应用领域光纤传感器具有广泛的应用领域，以下列举其中几个典型的应用。
光纤传感器的作用及应用
光纤传感器的作用及应用光纤传感器是一种利用光纤技术来感知和检测环境中的各种物理量的传感器。
它具有高灵敏度、快速响应、宽波长范围、不受电磁干扰等优点，因此在许多领域有很广泛的应用。
光纤传感器的作用是利用光纤的特性来实现对环境中物理量的实时监测和测试，例如温度、压力、形变、振动、流量、声音等。
使用光纤作为传感器的探头，当环境中的物理量发生变化时，会引起光纤的弯曲、拉伸、压缩等形变，从而改变光纤中的传输特性，通过对光信号的分析和处理，可以获得环境中物理量的相关信息。
光纤传感器的应用非常广泛。
下面主要介绍几个光纤传感器应用的领域。
1. 制造业：光纤传感器在制造业中广泛应用于质量控制和工艺监测。
例如在汽车制造中，可以利用光纤传感器实时监测零件的尺寸、压力、温度等信息，以确保产品质量和生产效率。
2. 医疗领域：光纤传感器在医疗领域中有着重要的应用。
例如可以利用光纤传感器监测病人的生命体征，如体温、血压、心率等，从而及时发现异常情况并采取相应的治疗措施。
3. 石油和天然气工业：在石油和天然气工业中，光纤传感器可以用于油井的监测和控制，例如实时监测油井的温度、压力、流量等参数，以优化油井的生产效率和延长井口的使用寿命。
4. 建筑工程：在建筑工程中，光纤传感器可以用来监测和预警结构的变形和振动，以确保建筑物的安全性。
例如可以利用光纤传感器实时监测桥梁、高楼大厦等建筑物的变形情况，并在出现异常时发出警报。
5. 环境监测：光纤传感器可以用于环境监测，例如大气污染监测、水质监测等。
通过利用光纤传感器对环境中的温度、湿度、气体浓度等参数进行实时监测，可以及时预警和控制环境污染。
除了以上几个领域，光纤传感器还应用于军事、航天、航空、能源等众多领域。
可以说，光纤传感器已经成为了21世纪的重要技术之一。
总结起来，光纤传感器通过利用光纤的特性实现对环境中物理量的实时监测和测试。
它在制造业、医疗领域、石油和天然气工业、建筑工程、环境监测等领域有着重要的应用，对保障安全、提高生产效率和保护环境起着重要作用。
塑料光纤的优势及应用
塑料光纤的优势及应用塑料光纤是一种由塑料材料制成的光传输介质，与传统的玻璃光纤相比，它具有许多独特的优势。
本文将重点介绍塑料光纤的优势及其应用，并探讨它在通信、传感和医疗等领域中的应用前景。
首先，塑料光纤相对于玻璃光纤具有较低的成本。
塑料材料相对便宜且易于加工成光纤，这使得塑料光纤的生产成本远远低于玻璃光纤。
这使得它在一些需要大规模应用、成本敏感的场合中具有巨大的潜力。
例如，家庭网络、楼宇内部通信等常见应用场景中，塑料光纤可以提供高质量的连接，同时降低部署的成本。
其次，塑料光纤具有较高的柔韧性和耐冲击性。
与玻璃光纤相比，塑料光纤更加柔软灵活，并且相对耐磨。
这使得塑料光纤可以更容易地弯曲和安装在需要高度曲率的环境中，如弯曲通道、车辆内部等。
此外，塑料光纤还可以在恶劣条件下工作，比如震动环境和高温环境。
因此，它在汽车、航空航天等应用领域具有巨大潜力。
此外，塑料光纤还具有较高的透光率。
尽管塑料光纤与玻璃光纤相比透光性能稍差，但它仍然可以提供良好的光传输效果。
因此，在一些光学传感器和光信号传输系统中，塑料光纤可以作为一种廉价且易于使用的选择。
同时，塑料光纤还可以与光电转换器搭配使用，从而实现光电混合传输，提供更大的传输带宽和更高的速度。
塑料光纤的应用领域非常广泛。
首先，它可以用于家庭和企业的局域网和综合布线系统。
由于塑料光纤的低成本和易用性，它已成为许多家庭和企业网络的首选传输介质。
其次，塑料光纤还可用于光学传感器和光纤传感器。
通过将光源引入塑料光纤中，可以实现对温度、压力、湿度等物理量的测量。
此外，塑料光纤还可用于数据中心的互连和服务器之间的高速连接，以提供更高的传输带宽和更快的数据传输速度。
此外，塑料光纤还可应用于医疗领域。
例如，它可以用于内窥镜等医疗设备中，从而实现在手术过程中对患者进行实时的观察和图像传输。
此外，塑料光纤还可以用于光疗和激光治疗，从而为医疗行业提供更多的创新解决方案。
综上所述，塑料光纤具有较低的成本、较高的柔韧性和耐冲击性以及较高的透光率等优势。
光纤传感器的基本原理
光纤传感器的基本原理光纤传感器是一种利用光纤作为传感元件的传感器，它通过测量光在光纤中传播时的变化来检测和测量物理量。
光纤传感器具有高精度、远距离传输、抗干扰等特点，在各种工业和科学领域得到广泛应用。
光纤传感器的基本原理是利用光的传输和调制特性。
光纤是一种具有高纯度的玻璃或塑料材料，其核心是一个非常细小的光传输通道。
光纤中的光传输主要通过光的全反射实现，光在光纤中沿一条直线方向传播。
当光束进入光纤时，由于光的全反射特性，光束基本上是在光纤中以折射的方式传播。
在光纤的表面，我们可以通过接入光源和探测器来操纵和感知光的特性。
光纤传感器可以通过许多不同的机制实现对物理量的检测。
其中最常用的是弯曲、拉伸和温度变化的传感器。
当光纤弯曲或拉伸时，光传输的路径和速度也会发生变化，从而改变光的特性。
基于这个原理，光纤传感器可以通过检测由弯曲或拉伸引起的光传输的变化来测量物理量。
此外，光纤传感器还可以通过利用光纤材料本身对温度的敏感性来实现对温度的测量。
在光纤传感器中，常用的光源有激光二极管和LED灯。
光线从光源发出，并进入光纤的入射端。
当光线进入光纤后，它会沿着光纤的传播路径传输。
在传输过程中，光线会与光纤的表面和内部结构发生相互作用，从而改变光的特性。
然后，经过光纤传输后的光线会到达光纤的出射端，然后通过光纤与探测器相连。
探测器是光纤传感器的核心部分之一，它负责检测光的变化并将其转换成可以量化的电信号。
常用的探测器有光电二极管和光敏电阻器。
当光线到达探测器时，探测器将光能转换为电能，并将其输出为电信号。
通过测量电信号的变化，我们可以确定光的特性，从而测量物理量。
光纤传感器的优点之一是其高灵敏度和高分辨率。
由于光的特性对传感器的测量结果有较高的影响，光纤传感器可以实现非常精确的测量。
此外，光纤传感器具有远距离传输能力，可以将传感信号传输到远离传感器的地方。
这对于一些需要在高温、高压或强辐射环境中进行测量的应用非常重要。
光纤传感器的原理和应用
光纤传感器的原理和应用光纤传感器是一种基于光纤技术的传感器，通过光纤的传输和延时特性来实现对物理量的测量和检测。
它具有高精度、快速响应、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。
本文将介绍光纤传感器的基本原理和常见的应用场景。
一、光纤传感器的基本原理光纤传感器是利用光纤波导结构的特性来实现物理量的测量和检测。
光纤波导是一种能够将光信号传送的导光器件，其核心部分是由折射率高于外部包层的光纤芯构成。
基于光的干涉、散射、吸收等特性，光纤传感器能够实现对温度、压力、位移、浓度等多种物理量的测量。
1. 光纤干涉型传感器光纤干涉型传感器是利用光的干涉效应来测量物理量的一种传感器。
光信号在光纤中传播时，受到温度、应变等物理量的影响，使得光的相位发生改变。
通过测量光的相位差，可以确定物理量的大小。
常见的光纤干涉型传感器有光纤布拉格光栅传感器、光纤干涉仪传感器等。
2. 光纤散射型传感器光纤散射型传感器是利用光在光纤中的散射效应来测量物理量的一种传感器。
光信号在光纤中传输时，会与光纤中的杂质或结构缺陷散射，通过测量散射光的特性来推断物理量的变化。
常见的光纤散射型传感器有光时域反射计传感器、拉曼散射光纤传感器等。
3. 光纤吸收型传感器光纤吸收型传感器是利用光在光纤中的吸收效应来测量物理量的一种传感器。
光信号在光纤中传输时，会被光纤材料吸收，通过测量吸收光的强度来判断物理量的变化。
常见的光纤吸收型传感器有红外光纤传感器、光纤化学传感器等。
二、光纤传感器的应用领域光纤传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于各个领域。
以下是几个典型的应用场景。
1. 工业自动化光纤传感器在工业自动化领域中，常用于测量温度、压力、液位等物理量，用于控制和监测生产过程。
例如，光纤温度传感器可以实时监测设备的温度变化，及时进行报警和控制；光纤压力传感器可以监测管道中的压力变化，用于流体控制和安全保护。
2. 医疗领域光纤传感器在医疗领域中，常用于生理参数的监测和诊断。
光纤传感器的原理和应用探究
光纤传感器的原理和应用探究在现代科技日新月异的时代，光纤传感器作为一种新兴的传感器技术，其应用范围越来越广泛。
光纤传感器通过测量光的参数变化来检测环境、物理量、化学量等信息，具有响应快、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。
本文将对光纤传感器的原理和应用进行探究。
一、光纤传感器的基本原理光纤传感器是利用光的物理特性进行测量的一种传感器。
它的基本原理是利用光纤中光的衍射、干涉、散射、吸收等现象，将周围环境产生的信号转换成光信号，通过传递、解调和处理，最终获得需要测量的物理量信息。
光纤传感器的工作原理可以分为两个部分：光纤传感部分和信号传递及处理部分。
1、光纤传感部分光纤传感部分是光纤传感器的重要组成部分，主要是通过利用光的散射、吸收等物理现象，将要测量的信号转换为光信号。
光纤传感部分主要由光源、光纤和光电器三个部分构成。
（1）光源光源是光纤传感器的初级部件，它主要是产生光信号的光波源。
在光纤传感器中，常使用激光diode LED、LED 这两种类型的光源。
它们的特点是光输出功率稳定、寿命长，对环境温度变化和机械振动等均有良好的适应性。
（2）光纤光纤是光纤传感器的核心部分，是将光信号转换为机械量或其它指标成分的传感器。
它作为光传输的介质，一般采用单模或多模光纤，常用的光纤有石英光纤和塑料光纤。
在光纤中，光信号会通过散射或吸收等方式受到外部环境作用，从而产生不同程度的衰减，物理量的变化会导致光纤中传输特性的变化，如光功率、相位和波长等。
（3）光电器光电器是光纤传感器中的一个重要组成部分，主要作用是将入射的光信号转换成电信号。
光电器一般包括光电二极管、光电倍增管和光栅等，其中光电倍增管能够把非常微弱的光信号转换成较大的电信号。
通过控制光源的强度和改变光纤的位置，光电器能够准确地检测出光强度和位置的变化，实现对环境变化量的测量。
2、信号传递及处理部分信号传递及处理部分是光纤传感器的重要组成部分，主要是将光纤传感产生的信号传递到处理器进行解调、滤波和数字化等处理，最终输出需要测量的参数值。
光纤式传感器工作原理
光纤式传感器工作原理
光纤式传感器是通过传感光纤将被测物理量（如温度、压力、湿度、光强等）转换为光信号，再经光学系统进行处理后输出的一种传感器。
这种传感器具有体积小、重量轻、不受电磁干扰、抗电磁干扰能力强等优点，可以对被测物理量进行远距离测量。
（1）干涉型光纤传感器。
当光纤中的光被反射或透射时，
会在光纤中产生干涉或衍射现象。
根据干涉原理，可将这种光信号转换为与之相对应的电信号，从而实现对被测物理量的测量。
（2）分布式光纤传感系统。
该系统由多个独立的光传感器
组成，各传感器都能独立地检测出被测物理量，并把它们送到一个计算机网络上进行信息交换。
当一个传感器受到破坏或故障时，其他传感器可以自动地检测出其故障并将其隔离开来，使整个系统仍然能够正常工作。
光纤式传感器具有以下特点：
（1）测量范围宽：可达10^8m/s~10^9m/s。
（2）可实现高精度测量：在-40~+80℃的温度范围内测量精度达到0.1℃。
—— 1 —1 —。
塑料光纤传感器研究报告
塑料光纤传感器研究报告随着现代工业技术的不断发展，传感器技术在生产过程中的应用越来越广泛，其中塑料光纤传感器具有较高的应用价值。
本文就塑料光纤传感器的原理、制备、应用等方面进行了研究和探讨。
一、塑料光纤传感器的原理塑料光纤是一种由有机聚合物构成的光导材料，具有较高的折射率和较低的吸收系数。
利用其特殊的光学性质，可以将电磁波信号转换为光信号，并通过光纤的传导将其传递到相应的接收器上。
因此，塑料光纤传感器的原理就是利用其敏感表面的变化使得其捕捉到不同的光信号，从而实现对物理量的感测与测量。
例如，利用温度、湿度、压力、振动等物理量对塑料光纤传感器表面进行作用，由于这些物理量的变化会影响塑料光纤折射率的变化，进而可以实现测量。
二、塑料光纤传感器的制备塑料光纤传感器的制备主要分为三个步骤：预处理、敏感材料涂覆、传感器制作。
首先，需要将塑料光纤材料表面进行清洗、磨砂和涂覆等预处理工作，以保证传感器结构的稳定性和信号的准确性。
其次，需要在塑料光纤表面涂覆一层敏感材料。
敏感材料可以是各种化学合成物，如聚合物、金属氧化物、纳米颗粒等，也可以是生物分子，如酶、抗原等。
一旦敏感材料在塑料光纤表面附着成功，其敏感性可以被激发并用于检测物理量。
最后，将涂有敏感材料的塑料光纤加工制作成为传感器，包括施加包覆层、端面处理、固定附件等工作，以完成整个传感器的制备过程。
三、塑料光纤传感器的应用塑料光纤传感器的应用领域非常广泛，主要包括环境监测、生物检测、医疗诊断、工业自动化等方面。
例如，利用塑料光纤传感器测量土壤温度、湿度、光照强度等环境参数，可以实现农业生产的信息化管理；利用塑料光纤传感器对菌群、分子物质、细胞等生物标识物进行检测，可以实现直观准确的生物分析；利用塑料光纤传感器测量血液氧气、血压、心跳等生理指标，可以实现医疗诊断和监测；利用塑料光纤传感器测量加工过程中的温度、压力、振动等参数，可以实现工业生产的自动化控制和质量检测。
光纤传感原理-光电探测器光纤传感器典型构成
光电探测器能够将光信号的变化转化为电信号，从而人类能够通过数码设备更容易读取、处 理和存储这些信息。
光信号的放大
光电探测器能够使光信号的幅度发生从小到大的变化，从而使得光弱的信号变得比较强，扩 大了测量范围。
典型的光电探测器构成
1
光电二极管（PD）
是一种最常见的光电转换器组件。只有一个PN结，主要用于激光雷达。具有扭 曲等优点。
优缺点
优点：具有无辐射、高灵敏度、无电磁干扰、易自
光纤传感器的原理与工作方式
1 折射率变化原理
使用经过加工后的光纤，当外部物理量发生变化时，物理量的改变会导致光纤周围的折 射率发生变化，通过监测相邻两根光纤之间的光信号来识别外部变化。
2 散射变化原理
散射变化原理指在光纤内部产生的光的散射效应会随着外部物理量发生变化而发生变化， 通过监测散射光的变化来识别外部物理量的变化。
2
光电二极管阵列（PDA）
由多个光电二极管堆接,具有很好的分辨率,这种结构采用堆叠的方式,可以将灵敏 区域大大增加。
3
光电倍增管（PMT）
最大的优点是灵敏度高，可达到10^7倍。这种器件适用于非常微弱的光测量。
光纤传感器在各个领域的应用
领域 光电工业 航空航天 医疗领域 环境质量监测
应用 测量寿命、精度、反应速度 测量燃料爆炸的压力和温度 体容检查、病理分析和医疗器械 测量烟、尘、湿度、二氧化碳等变化
总结和要点
• 光纤传感技术是新兴的一种传感技术，具有许多优势。 • 光纤传感器的原理主要是通过光纤的变形来感知外部物理量。 • 光纤传感器的构成包括单纤光纤传感器和多纤光纤传感器。 • 光电探测器主要是将光信号转化为电信号，并对光弱的信号进行放大。 • 光纤传感技术在各个领域都有广泛的应用。
说明光纤传感器的原理
说明光纤传感器的原理
光纤传感器是一种利用光的传输特性进行测量和检测的传感器。
它基于光的折射、反射、散射或吸收等原理来实现对物理量的测量。
光纤传感器通常由光源、光纤和接收器组成。
光源通常是激光器或发光二极管，它产生的光被输入到光纤中。
光纤是一个长而细的玻璃或塑料材料，具有良好的光学传输特性。
光在光纤中通过多次反射和折射来传输，几乎不发生能量损失。
当光纤传感器用于测量物理量时，物理量的变化会引起光纤中的某种光学特性的变化，例如光的强度、相位或频率。
这种变化会反映到从光纤中输出的光信号中。
接收器会检测和测量这些变化，并将其转换为电信号进行处理和分析。
不同类型的光纤传感器采用不同的原理来实现测量。
例如：
1. 弯曲传感器：当光纤弯曲时，光的传播路径会改变，从而导致输出信号的变化。
这种传感器常用于测量弯曲的位置或角度。
2. 压力传感器：当光纤受到压力时，光纤的折射率会发生变化，导致输出信号的变化。
这种传感器可用于测量压力或应变。
3. 温度传感器：光纤的折射率随温度变化而变化，可以通过测量光纤中的光的频率或相位变化来确定温度的变化。
4. 气体传感器：某些特定的光纤材料对特定气体具有选择性吸收或散射光线的能力。
通过测量被吸收或散射的光的强度变化，可以检测和测量气体的浓度。
总之，光纤传感器利用光纤的光学特性和物理量之间的相互作用，实现对各种物理量的测量和检测。
这种技术在许多领域中得到广泛应用，包括工业、医疗、环境监测和通信等。
原装光纤传感器安全操作及保养规程
原装光纤传感器安全操作及保养规程光纤传感器在工业自动化过程控制和监控系统中被广泛应用。
对于工业生产的安全和准确性具有重要的作用。
注意到客户对光纤传感器的安全操作和保养规程的需求，我们特别编写本文档，以便让用户能正确使用和保养光纤传感器，确保其长期卓越运行。
1. 安全操作规程光纤传感器一般由传感器头、引导光纤、信号处理器、输出元件等部分组成。
操作光纤传感器时，需要注意以下安全规程：1.1 警戒高温要注意传感器头在使用过程中的温度，以免触及高温部分导致烫伤。
同时，应将光纤传感器放置在防护幕以及安全距离内，以防误伤。
1.2 防止机械损害光纤传感器是由玻璃或塑料制成的。
在任何时候都需要防止它受到机械冲击或压力，以免导致裂纹或损坏。
1.3 防雨滴的污染光纤传感器一般是安装在工业场合中，因此需要特别注意天气状况。
如果在外部安装，应该穿好防水衣或使用防水保护罩，防止雨滴污染光纤传感器。
一旦污染，应立即停止使用，清洁传感器材料。
1.4 防爆保护如果光纤传感器被用于易燃气体环境，必须符合防爆要求，且线路未蒸发。
建议与生产厂家联系，确认是否符合防爆要求。
1.5 警戒电击一旦有复杂电路接触点，应谨慎操作以避免电击。
如果必须处理电线或插头，请务必检查所有相关部分是否关闭电源或断电。
1.6 警戒直射光光纤传感器被直射光照射可能造成数据失真。
在选择传感器安装位置时，请注意避开瞄准镜、照明光或直射阳光等照射光。
以上是在使用光纤传感器时需要注意的安全规程。
如果能够遵守上述规程，则能够长期保证传感器的工作效果。
2. 保养规程对于传感器的保养是保证传感器经久耐用的关键。
下面将讲述有关光纤传感器的保养规程：2.1 定期保养定期进行传感器的保养，对于传感器的使用寿命非常有用。
建议每年至少保养一次，每次保养前请先进行充分的清洁，并紧张观察以更新需要维修或替换的部分。
2.2 清洁操作每次保养前，一定要先进行清洁操作。
使用干净的无菌棉布或干净棉签擦拭传感器，如果被污染，清洁时应该小心翼翼地用酒精清洗。
聚苯胺功能化的塑料光纤传感器用于黄曲霉毒素B_(1)浓度检测
聚苯胺功能化的塑料光纤传感器用于黄曲霉毒素B_(1)浓度检
测
王志强;吴才章
【期刊名称】《半导体光电》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】为开发低成本高灵敏度黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))检测设备,研制了一种将聚苯胺(PAni)与塑料光纤(POF)相结合的增敏光纤免疫传感器。
传感器功能化设计采用两步法,首先将PAni涂层修饰至光纤传感区,然后通过戊二醛的交联作用,将AFB_(1)抗体分子固定于传感区。
由于测量过程中抗原和抗体的免疫反应会导致POF表面折射率发生变化,从而引起探测光子数的波动,以此实现对AFB_(1)浓度的检测。
实验研究了PAni涂层对传感器的增敏效果,结果表明PAni功能化的POF 传感器增敏效果明显,且在0.01~10μg/L AFB_(1)浓度范围内,传感器的光子数变化量与AFB_(1)浓度间具有线性关系,检测限为0.53μg/L,加标回收率为
95.97%~113.13%,且传感器对AFB_(1)的特异性和抗干扰性良好,满足AFB_(1)精量化检测的需要。
【总页数】6页(P111-116)
【作者】王志强;吴才章
【作者单位】河南工业大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.3;O657.1
【相关文献】
1.用于生物量浓度在线检测的光纤衰减全反射传感器
2.用于Hg^(2+)浓度检测的S型光纤包层SPR传感器
3.一种用于超低浓度黄曲霉毒素B1快速检测的生物传感器
4.用于检测痕量铅离子的功能化反射结构光纤干涉传感器
5.基于功能化适配体与双重恒温扩增反应的荧光传感技术用于中药材中黄曲霉毒素的超灵敏检测研究
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三 塑料光纤传感器
光纤传感器是依靠光在光纤中传输时受到被 测对象的影响使光的强度、波长、相位、偏振或 频率等参数发生改变，通过检测接收光的各个参 数来对被测量进行检测或控制的一种传感器。
• 具有光纤及光学测量的特点： ①电绝缘性能好； ②抗电磁干扰能力强； ③非侵入性； ④高灵敏度； ⑤容易实现对被测信号的远距离监控。
(2) 缺点
塑料光纤的缺点主要是衰减大、频带窄、耐热性差， 为此各国研究人员仍在通过不懈的努力，不断改善塑料光 纤这些方面的不足，特别是把降低衰减、提高带宽、提高 耐热性及机械性能等作为研究的重点。
• 据报道，若用一种非晶聚四氟乙烯做纤芯和包层，则可使 塑料光纤用于285℃的环境。由于塑料材料的杨氏模量比 石英光纤小两个数量级，因此其弯曲、拉伸性能要远远优 于石英光纤。另外，尽管塑料光纤的传输性能与机械性能 有密切的关系，但如果塑料光纤在纵方向被拉长10％，它 的衰减增大程度小于0.1 dB／km。因此，塑料光纤有较好 的延展性能，弯曲半径也比较小，非常适合用于楼宇 LAN(Local Area Network，通常为较小区域的网络)内光 纤到户的安装。
前两种方法都是辅助方法，只有第三种方法 才是最有效的方法。
（3） 耐湿塑料光纤
塑料光纤与无机光纤相比容易吸潮，而水能增强芯材 聚合物C—H的振动吸收，使光纤的损耗增大。将脂肪环、 苯环和长链烷基引入芯材聚合物中，能提高塑料光纤的耐 湿性。另外，改善包层或增加包层数也可以改善塑料光纤 的耐湿性。
（4）荧光塑料光纤
② 利用吸收效应构成探测表面活性剂溶液中的临界生物胶
团浓度的传感器。 ③ 利用色度效应构成检查食道癌的传感器。
（3）工程结构安全与材料断裂监测 ① 工程结构安全监测 塑料光纤传感器可用于工程结构安全监测、复合材料的 结构特性（如强度和硬度）变化监测等，经济实用，多为强 度调制型，也可以通过监测结构的共振频率、模式、阻抗等 来获得结构的退化或损坏信息。
光纤光缆实物图
塑料光纤与其它传输介质比较
传输介质 价格 损耗 连接 处理 柔韧性 工作媒介 数值孔径 双绞线 高 高 容易 容易 柔韧 电 同轴电缆 一般 高 较容易 容易 柔韧 电 石英光纤 贵 最低 难 需要培训 易碎 红外 低 塑料光纤 一般 稍高 非常容易 容易 柔韧 可见光 高
带宽
电磁干扰 单段最大距离
• ①聚合物光纤芯径大，一般可达0.5～1.0 mm；数 值孔径大，NA为0.3～0.5；与光源和接收器件 的耦合效率高；端面处理简易、连接简便，可以使 用廉价的注塑连接器，系统成本低。 • ②聚合物材料的多样性，容易修饰和掺杂有机材料。 （选材广泛）
• ③与许多聚合物材料包括生物生物材料兼容，用于活体传 感安全性好。
• 通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、 电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响 系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制 管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设 备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办 公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程 办公等。
二 塑料光纤的制备、特性 1 塑料光纤的制备
(1) 棒管法
将光纤的芯材和鞘材分别制成严格匹配的棒 和管，在加热和抽真空情况下将两者紧紧复合在 一起拉制成丝。最常用的是界面凝胶共聚合法。
(2) 共挤法
所谓共挤法工艺是在拉制塑料光纤过程中使用两台挤 出机：一台挤出芯材、另一台挤出鞘材，两台挤出机通过 同一模头熔融挤出成型，再经牵引收卷即拉制成塑料光纤。
② 材料断裂分析与测试
塑料光纤用于土木结构损坏和断裂监测时，其拉伸和抗 碱方面优于石英光纤，有较好的动态范围和化学稳定性。
③ 冲击损伤检测
塑料光纤传感器可用于检测碳纤维增强复合材料结构中 的冲击损伤。测量在不同冲击能量下，碳纤维增强环氧树脂 悬臂梁的动态响应。
（4）环境监测 在工农业、生物和医学应用中，环境因素诸如湿度、露 点、PH值、特种气体（氧气、二氧化碳、一氧化碳、煤气、 甲烷等）的精确监测、控制非常重要，塑料光纤传感器在这 些方面很有用途。 ① 湿度传感器 塑料光纤湿度传感器工作原理：利用材料吸收水分后光 学性能的变化来测量湿度，包括光谱的变化、折射率的变化 等。 ㈠ 利用光谱的变化。 ㈡ 利用折射率的变化。
1 塑料光纤传感器概述
• 塑料光纤适应狭小空间检 测，它具有高柔韧性，易 弯曲，可以用在需要缠绕 或往复运动的场所。塑料 光纤的价格比较便宜，可 进行现场截段；与石英光 纤相比，塑料光纤对温度 的剧烈变化、化学药品及 溶液的影响比较敏感。
塑料光纤传感器作为一种新兴的光纤传 感器，除了具有光纤传感器的普遍优点外， 由于塑料光纤自身的特性，相比较石英光纤 传感器，还具有以下优点：
低
高 100米
低
低 185米
最高
没有 几十公里
高
没有 几百米
11-11-2007
Dasheng POF
3
• 1964年美国Dupont(杜邦)公司最早开始研究，随 后日本、德国、法国、韩国等纷纷投入大量资金 进行研究开发。早期的塑料光纤由于受到制作工 艺和条件的限制，损耗较大，应用一直受到限制。 1980年以后，低损耗的塑料光纤的基础和应用研 究日趋活跃，并逐渐进入商业应用。
塑料光纤的柔韧性很好，1mm粗的塑料光纤，按曲率 半径为6mm作180°弯曲100多次，对塑料光纤并无损害， 透过率亦无变化。有实验表明，塑料光纤曲率半径大于塑 料光纤直径的3倍时，透过率仍无大的变化。
(3) 温度性能
使用温度一般小于100℃。当温度低于-40℃时，塑料 光纤将变硬、变脆。由于塑料光纤熔点低，因而玻璃光纤 易老化
• 塑料光纤(polymer optical fiber, 简写为POF)是由高 折射率的聚合物材料为纤芯和低折射率的聚合物材 料为包层所构成的光纤。 • 作为塑料光纤的聚合物纤芯材料主要有PMMA，PS， PC等 • 最成熟和广泛商业化应用（光纤传感、局域网、光 纤到户、照明等）和在汽车、军事上应用的，主要 是低损耗PMMA塑料光纤。
（ 2）耐热塑料光纤
普通的塑料光纤耐热性不高，如聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA）和聚苯乙烯（PS）芯材的长期使用温度要求 在80℃以下，而无机光纤至少可在100℃以上的温度下使 用。因此，提高塑料光纤的耐热性就成了塑料光纤的研究 热点之一。
• 通常采用三种方法提高塑料光纤的耐热性：
①保护层法，在塑料光纤外套塑或涂覆一层保护层，阻碍 氧气在芯皮材中传输，防止芯皮材在高温下氧化，并在 一定程度上阻碍塑料光纤的变形； ②清洗法，芯皮材采用溶剂清洗，清除残余单体和低分子 量副产物等； ③选用玻璃化温度高的芯皮材。
• 在低速局域网的 数据速率小于 100Mbps时， 100米范围内的 传输用SI型塑料 光纤即可实现； 150Mbps，50米 范围内的传输可 用小数值孔径塑 料光纤实现。
2 塑料光纤传感器及其应用
（1）辐射探测
最近日本帝人化成有限公司宣布成功发明了一种塑料光 纤，当这种塑料光纤暴露在放射环境下会发出蓝光，未来将 带来成本更低的辐射探测器。也可用于医用装置。
（2）生物医学和化学传感
塑料光纤用于生物医学和化学传感有两大优越性。一是 它与被测媒质有良好的相容性，二是光纤材料有广泛选择性， 即容易找到适合的折射率和具有特定功能的塑料光纤材料。 用于生物医学和化学传感的主要效应有：消逝场效应， 吸收效应和色度效应。 ① 利用消逝场效应构成用于测定水处理液污染程度的光纤 传感器。
塑料光纤的类型
（1）低损耗塑料光纤
由于聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)中含有大量的pH键产生 高次谐波和电子跃迁损耗，固有 损耗主要取决于分子振动吸收和 瑞利散射，其损耗不能显著降低。 用氘取代C—H中的H是降低损耗 的重要途径，氘化的主要作用是 降低分子振动吸收，氘代度越高， 损耗水平越低。由于氘化单体的 聚合速率较缓慢，聚合物的内应 力小，所以氘化也能降低瑞利散 射。
(4) 化学性能
塑料光纤的化学稳定性较差，在化学药品（丙酮、醋 酸乙酯或苯）的侵蚀下，易着色、变质或老化，光学性能 会受到很大影响。
3 塑料光纤的优缺点
(1) 优点
塑料光纤与石英光纤相比，塑料光纤在高速短距离通 信网络中具有显著的竞争优势，特别在100～1000 m范围 内带宽可达数吉赫兹，而成本则与对应电缆相当。同时塑 料 光 纤 具 有 加 工 容易 、 弯 曲性 能 好 、 可 以 制成大 芯 径 (0．5～1 mm)、大数值孔(NA)(0．3～0．5)的光纤，且可 采用注塑连接器，其连接、分路简单，操作简便，价格相 对便宜，形成了国际上一个新的研究开发热点。据国际市 场分析，塑料光纤将以每年20％以上的速度增长，至201 0年，全世界塑料光纤的销售额估计将高达数十亿美元。
• ④材料的温度和力学敏感性高，抗断裂强度高和柔韧性 好，可应用于弯曲场合或粗糙环境。
塑料光纤传感器包括温度传感器，压力、位移传感器， 气体、液体浓度传感器，生物传感器等，其中的许多传感器 在环境污染监测中有着良好的应用前景。
目前国外一些大的传感器生产企业如基恩斯、邦纳、 OMRON、SUNX等公司和中国台湾RIKO、WDOE公司都 推出了塑料光纤传感器，使用各种塑料光纤来达到他们的 目的。例如邦纳公司使用的塑料光纤是经过Teflon封装的 塑料光纤，可用于高温、腐蚀性等恶劣的工业环境，如半 导体晶片加工、食品加工和商业洗涤等。高温型可在环境 温度为-30℃~125℃范围内使用。
主要内容
一 塑料光纤的工作原理、类型 二 塑料光纤的制备、特性
三 塑料光纤传感器
一 塑料光纤工作原理、类型
• 和石英光纤一样，塑料光 纤传光也是利用光的全反 射原理，光纤纤芯是光密 介质，包层是光疏介质， 这样，只要一个光线射入 的角度合适，那么这束光 线就会在光纤内部不停地 进行全反射而传向另一端。 塑料光纤结构图