第六讲 波长调制机理与检测技术

可制成非常简单的光测高温计。在250~650 ℃范围 内，分辨率的典型值为1 ℃。
四．法布里—珀罗滤光技术 法布里 珀罗滤光技术
λ0
(m )
2n' d cos θ = m −φ /π
以θ角倾斜入射的平行光， 当λ0 = λ(0m )时，透射或反射 达到极大值。
一．光纤pH探测技术 光纤 探测技术
这种技术利用化学指示剂对被测溶液的颜色 反应来测量溶液的pH值 反应来测量溶液的 值。根据这种原理可以 做成光纤pH探头 做成光纤 探头 。
这种探头可用于测量血液的pH值，且pH值在 7～7.4的范பைடு நூலகம்内仪器具有0.01的分辨率。 探测器接收到的绿光与红光强度的吸收比值 为R，pH值与R的关系：
第六讲 波长调制机理与检测技术
波长调制光纤传感器主要是利用传感探头 的光频谱特性随外界物理量变化的性质来 实现的。 实现的。 此类传感器多为非功能型传感器。 此类传感器多为非功能型传感器。
在波长（颜色） 在波长（颜色）调制光 纤探头中， 纤探头中，光纤只是简 单地作为导光用， 单地作为导光用，即把 入射光送往测量区， 入射光送往测量区，而 将返回的光送往分析器。 将返回的光送往分析器。
光纤波长调制技术主要应用
医学、化学等领域 ： 医学、
对于人体血气的分析， 对于人体血气的分析， pH值检测， 值检测， 值检测 指示剂溶液浓度的化学分析， 指示剂溶液浓度的化学分析， 磷光和荧光现象分析， 磷光和荧光现象分析， 黑体辐射分析， 黑体辐射分析， 法布里－珀罗滤光器等。 法布里－珀罗滤光器等。
物体的热辐射能量随温度提高而增加。对于 理想“黑体”辐射源发射的光谱能量可用热 辐射的基本定律之一普朗克（Planck）公式 表述 −1
E 0 (λ , T ) = C1λ
−5
(e
C 2 λT
−1
)
光纤黑体探测技术，就是以黑体作探头， 光纤黑体探测技术，就是以黑体作探头， 利用光纤传输热辐射波， 利用光纤传输热辐射波，不怕电磁场干 质量轻，灵敏度高，体积小， 扰，质量轻，灵敏度高，体积小，探头 可做到0.1mm。 可做到 。
R = k10
(c / L +10 − ∆ )
二．光纤磷光探测技术
图是利用 磷光现象 制成的光 纤温度探 测系统
工作原理是基于稀土磷 光体的磷光光谱随温度 变化而改变。 变化而改变。磷光体被 紫外光照射后， 紫外光照射后，就发射 一与温度有关的光谱 。
可得到0.1 ℃的分辨 率，准确率为1 ℃
三．光纤黑体探测技术
颜色调制探头的基本部件
光纤颜色探测技术的关键
光源和频谱分析器的良好性能， 光源和频谱分析器的良好性能，这对于传感 系统的稳定性和分辨率起着决定性的影响。 系统的稳定性和分辨率起着决定性的影响。 大多数波长调制系统中， 大多数波长调制系统中，光源采用白炽灯或 汞弧灯。 汞弧灯。 频谱分析器一般采用棱镜分光计、 频谱分析器一般采用棱镜分光计、光栅分光 计、干涉滤光器和染料滤光器等方式。 干涉滤光器和染料滤光器等方式。