光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號(hào)經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號(hào)源，在經(jīng)過光纖送入光探測(cè)器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測(cè)參數(shù)。

絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流，光纖傳感器可用于位移、震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、彎曲、應(yīng)變、速度、加速度、電流、磁場(chǎng)、電壓、濕度、溫度、聲場(chǎng)、流量、濃度、PH值和應(yīng)變等物理量的測(cè)量。光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)和國防上所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場(chǎng)需求。

溫度測(cè)量

光纖傳感器可以用于測(cè)量高溫或低溫環(huán)境中的溫度。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以測(cè)量非常小的溫度變化，并且可以測(cè)量不同位置的溫度。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的溫度測(cè)量應(yīng)用廣泛，例如在熱處理工藝中，使用光纖傳感器來監(jiān)測(cè)加熱爐中的溫度變化。

光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面，使光能由一根光纖輸入該反射面出另一根光纖輸出，由于這種新型溫敏材料受溫度影響，折射率發(fā)生變化，因此輸出的光功率與溫度呈函數(shù)關(guān)系。其物理本質(zhì)是利用光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ奶卣鲄⒘?，如振幅、相位、偏振態(tài)、波長和模式等，對(duì)外界環(huán)境因素，如溫度，壓力，輻射等具有敏感特性。它屬于非接觸式測(cè)溫。

壓力測(cè)量

光纖傳感器可以用于測(cè)量不同壓力范圍內(nèi)的壓力變化。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以測(cè)量不同位置的壓力，并且可以測(cè)量非常小的壓力變化。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的壓力測(cè)量應(yīng)用廣泛，例如在油井和天然氣管道中，使用光纖傳感器來監(jiān)測(cè)管道內(nèi)的壓力變化。

光纖壓力傳感器主要有強(qiáng)度調(diào)制型、相位調(diào)制型和偏振調(diào)制型三種。

強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器是一種可用于測(cè)量位移、溫度、壓力、氣體濃度等多種物理量的高精度傳感器。大多基于彈性元件受壓發(fā)生機(jī)械形變，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)來進(jìn)行檢測(cè)。

液位測(cè)量

光纖傳感器可以用于測(cè)量液體的液位高度。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以在不同液位上進(jìn)行測(cè)量，并且可以測(cè)量非常小的液位變化。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的液位測(cè)量應(yīng)用廣泛，例如在儲(chǔ)罐中，使用光纖傳感器來監(jiān)測(cè)液位變化。

在化工、機(jī)械、水利、石油、醫(yī)療、污染檢測(cè)等領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)遇到需要在惡劣環(huán)境下對(duì)液位、流量、流速等物理量進(jìn)行測(cè)量的問題。光纖傳感器在這些檢測(cè)中可以發(fā)揮獨(dú)特的作用。

將光纖用高溫火焰燒軟后對(duì)折，并將端部燒結(jié)成球形。光由一端導(dǎo)入，在球狀對(duì)折端部一部分光透射出去，另一部分光反射回來，由光纖的另一端導(dǎo)向探測(cè)器。這就構(gòu)成球面光纖液位檢測(cè)器。光纖流速計(jì)可以進(jìn)行非接觸測(cè)量，因此不會(huì)影響待測(cè)物體的流動(dòng)狀態(tài)。被測(cè)流體可以是液體，也可以是氣體。

振動(dòng)測(cè)量

光纖傳感器可以用于測(cè)量機(jī)器振動(dòng)和機(jī)器工作狀態(tài)。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以檢測(cè)非常小的振動(dòng)變化，并且可以檢測(cè)不同位置的振動(dòng)變化。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的振動(dòng)測(cè)量應(yīng)用廣泛，例如在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和機(jī)械設(shè)備中，使用光纖傳感器來監(jiān)測(cè)機(jī)器的振動(dòng)狀態(tài)，以及檢測(cè)機(jī)器是否需要維修或更換。

除了上述應(yīng)用外，光纖傳感器還可以用于測(cè)量拉伸、應(yīng)變、形變、流量等環(huán)境參數(shù)的變化。在制造過程中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人的位置、方向和速度等參數(shù)，以及檢測(cè)生產(chǎn)線上的物料流動(dòng)情況。

光纖電流傳感器

電力工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)電力傳輸系統(tǒng)容量不斷增加，運(yùn)行電壓等級(jí)也越來越高，電流也越來越大，這樣測(cè)量起來就非常困難，這就顯現(xiàn)出光纖電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)了。在電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的用來測(cè)量電流的傳感器是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)，這就存在以下缺點(diǎn)：它容易爆炸以至引起災(zāi)難性事故;大故障電流會(huì)造成鐵芯磁飽和;鐵芯發(fā)生共振效應(yīng);頻率響應(yīng)慢;測(cè)量精度低;信號(hào)易受干擾;體積重量大、價(jià)格昂貴等等，已經(jīng)很難滿足新一代數(shù)字電力網(wǎng)的發(fā)展需要。這個(gè)時(shí)候光纖電流傳感器應(yīng)運(yùn)而生。

光纖水聽器

光纖水聽器主要用來測(cè)量水下聲信號(hào)，它通過高靈敏度的光纖相干檢測(cè)，將水聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過光纖傳至信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。與傳統(tǒng)水聽器相比，光纖水聽器具有靈敏度高、響應(yīng)帶寬寬、不受電磁干擾等特點(diǎn)，廣泛用于軍事和石油勘探、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

光纖水聽器按原理可分為干涉型、強(qiáng)度型、光柵型等。干涉型光纖水聽器關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，在部分領(lǐng)域形成產(chǎn)品;光纖光柵水聽器則是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，研究的關(guān)鍵技術(shù)涉及光源、光纖器件、探頭技術(shù)、抗偏振衰落技術(shù)、抗相位衰落技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)以及工程技術(shù)等。

光纖傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展，由于光纖傳感器自身的優(yōu)勢(shì)，如耐高溫、耐腐蝕、防水等，其自身價(jià)值在更多領(lǐng)域得到了更大的應(yīng)用，也受到了各行業(yè)的青睞。