传感器课件9光纤传感器d.pptx

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各种装饰性光导纤维
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光纤传感器外形
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光纤波导简称光纤,是用透光率高的电介质(石英、玻璃、塑料等)构成的光通路。
由圆柱形内芯和包层组成,而且内芯的折射率n1略大于包层的折射率n2。
通常直径为几微米到几百微米

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光纤的结构
纤芯
包层
涂覆层
护套
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光的反射、折射
当一束光线以一定的入射角θ1从介质1射到与介质2的分界面上时,一部分能量反射回原介质;另一部分能量则透过分界面,在另一介质内继续传播。
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斯乃尔定理
当光由光密物质出射至光疏物质时,发生折射
(a)折射角θr大于入射角θi:
(b)临界状态入射角θi0:
(c)全反射:
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光纤导光
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n0为入射光AB所在空间的折射率,一般为空气n0≈1,则:
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当θr=90°的临界状态时,对应的入射角为:
Sinθi0定义为“数值孔径”NA(NumericalAperture)
相对折射率差
arcsinNA是一个临界角,
θi>arcsinNA时,光线进入光纤后在包层消失;
θi<arcsinNA时,光线进入光纤后才可以被全反射传播。
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其中:
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