光纤传感器向超小型化发展

日期:2013-06-06  

  随着信息时代的带来,要在自然和现代生产领域获取准确可靠的信息,就需要传感器的帮助,实时监控生产过程中的参数变化,使设备达到正常状态。
  光纤传感器灵敏度更高

  而随着传感器灵敏、精确、适应性强、小型和智能化的发展,光纤传感器也随之而出。光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。

  相对于传统的传感器而言,光纤传感器的灵敏度更高,它的几何形状具有多方面的适应性,可用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它恶劣环境,与光纤遥测技术具有内在相容性。

  光纤传感器需求强劲前景广阔

  据ElectroniCast预计,在2011~2016年,光纤传感器消费值将以20.5%年均增长率,从13.4亿美元增长到33.9亿美元。其中,全球光纤内部传感器消费值预计年均增长接近20.7%;光纤接口外部传感器的使用预计年均增长18.15%。

  因此我们可以说光纤传感器具有很大的市场需求,不说长久,至少在未来5年,光纤传感器将会有广阔的发展前景。

  光纤传感器在医疗领域的作用

  光纤传感器的高度灵敏性和适应性,使其应用范围越来越广泛,自然也拥有了巨大的市场潜力。目前,光纤传感器被应用于医疗、矿产、石油等行业均有重要的检测作用。

  从目前来看,光纤传感器在医疗保健方面的应用有着极为广阔的发展前景。例如床传感器、呼吸传感器、BCG(卡介苗)传感器、压力传感器、纺织品传感器等都是家庭和医疗机构中的常用的设备。

  近年来,美国等发达国家厂商已开发上市多种光纤生物传感器新产品,有些传感器体积非常纤小,如美国生产的最小的传感器甚至可穿过缝衣针的针眼。该产品适用于微波或无线电频谱仪的探头,以及作为内镜可更换的附件产品。美国一家公司不久前宣布,该公司已开发出价格低廉的一次性光纤传感器新产品,其可用于各种内镜,每用过一次后即可取下丢弃,从而省去消毒灭菌的麻烦。

  光纤传感器超小型化趋势

  超小型化光纤传感器最新发展趋势,光纤传感的应用中有很多时候需要降低器件尺寸。小尺寸往往具有快速的响应以及可检测小目标等优点,并且对于目标检测物的影响较小。为了降低传统光纤传感器件的尺寸,一般有两个步骤:首先对光纤拉锥,降低直径;然后利用各种微加工技术来实现各种微型版的传统光纤器件,甚至实现一些传统光纤难以实现的结构和功能。

  目前用来微加工光纤的技术有很多,比如二氧化碳激光、飞秒激光、HF酸刻蚀、电弧和聚焦粒子束等技术,这些都是光纤传感器超小型化趋势的技术结晶。