光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁幹擾和原子輻射的性能
，徑細、質軟
、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能
；耐水

、耐高溫
、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區)，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用
，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

　　

　　

光纖傳感器由光源、入射光纖
、出射光纖、光調製器、光guang探tan測ce器qi以yi及ji解jie調tiao製zhi器qi組zu成cheng。其qi基ji本ben原yuan理li是shi將jiang光guang源yuan的de光guang經jing入ru射she光guang纖xian送song人ren調tiao製zhi區qu，光guang在zai調tiao製zhi區qu內nei與yu外wai界jie被bei測ce參can數shu相xiang互hu作zuo用yong

，使shi光guang的de光guang學xue性xing質zhi(如強度
、波長、頻率、相位
、偏正態等)發生變化而成為被調製的信號光
，再經出射光纖送入光探測器
、解調器而獲得被測參數。

　　

光纖傳感器按傳感原理可分為兩類：一類是傳光型(非功能型)傳感器，另一類是傳感型(功能型)傳chuan感gan器qi。在zai傳chuan光guang型xing光guang纖xian傳chuan感gan器qi中zhong

，光guang纖xian僅jin作zuo為wei光guang的de傳chuan輸shu媒mei質zhi，對dui被bei測ce信xin號hao的de感gan覺jiao是shi靠kao其qi它ta敏min感gan元yuan件jian來lai完wan成cheng的de，這zhe種zhong傳chuan感gan器qi中zhong出chu射she光guang纖xian和he入ru射she光guang纖xian是shi不bu連lian續xu的de，兩liang者zhe之zhi間jian的de調tiao製zhi器qi是shi光guang譜pu變bian化hua的de敏min感gan元yuan件jian或huo其qi它ta性xing質zhi的de敏min感gan元yuan件jian。在zai傳chuan感gan型xing光guang纖xian傳chuan感gan器qi中zhong光guang纖xian兼jian有you對dui被bei測ce信xin號hao的de敏min感gan及ji光guang信xin號hao的de傳chuan輸shu作zuo用yong，將jiang信xin號hao的de“感”和“傳” 合而為一
，因此這類傳感器中光纖是連續的。

　　

由(you)於(yu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)光(guang)纖(xian)所(suo)起(qi)的(de)作(zuo)用(yong)不(bu)同(tong)，對(dui)光(guang)纖(xian)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)不(bu)同(tong)。在(zai)傳(chuan)光(guang)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)光(guang)纖(xian)隻(zhi)起(qi)傳(chuan)光(guang)的(de)作(zuo)用(yong)，采(cai)用(yong)通(tong)信(xin)光(guang)纖(xian)甚(shen)至(zhi)普(pu)通(tong)的(de)多(duo)模(mo)光(guang)纖(xian)就(jiu)能(neng)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)，而(er)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)可(ke)以(yi)很(hen)靈(ling)活(huo)地(di)選(xuan)用(yong)優(you)質(zhi)的(de)材(cai)料(liao)來(lai)實(shi)現(xian)
，因(yin)此(ci)這(zhe)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)可(ke)以(yi)做(zuo)得(de)很(hen)高(gao)，但(dan)需(xu)要(yao)較(jiao)多(duo)的(de)光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)件(jian)，結(jie)構(gou)較(jiao)複(fu)雜(za)；傳感型光纖傳感器的結構相對來說比較簡單，可少用一些耦合器件，但對光纖的要求較高，往往需采用對被測信號敏感
、傳(chuan)輸(shu)特(te)性(xing)又(you)好(hao)的(de)特(te)殊(shu)光(guang)纖(xian)。到(dao)目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)，實(shi)際(ji)中(zhong)大(da)多(duo)數(shu)采(cai)用(yong)前(qian)者(zhe)
，但(dan)隨(sui)著(zhe)光(guang)纖(xian)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)的(de)改(gai)進(jin)
，傳(chuan)感(gan)型(xing)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)必(bi)將(jiang)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。

　　

按光在光纖中被調製的原理不同，光纖傳感器可分為：強度調製型、相位調製型
、偏振態調製型
、頻率調製型、bochangtiaozhixingdeng。qilingweizhi，guangxianchuanganqinenggoucedingdewuliliangyidaqishiduozhong。guangxianchuanganqitedianyuchuantongdechuanganqixiangbi
，guangxianchuanganqijuyoudutedeyoudian。

光纖傳感器具有以下獨特的優點

　　

(1) lingmindugao。youyuguangshiyizhongbochangjiduandediancibo，tongguoguangdexiangweibiandedaoqiguangxuechangdu。yiguangxiangansheyiweili
，youyusuoshiyongdeguangxianzhijinghenxiao，shoudaoweixiaodejixiewailidezuoyonghuowendubianhuashiqiguangxuechangduyaofashengbianhua，congeryinqijiaodadexiangweibianhua。jiasheyong1 0米的光纖，l℃的變化引起1000ard的相位變化
，若能夠檢測出的最小相位變化為0.01ard，那麼所能測出的最小溫度變化為l 0℃ ，可見其靈敏度之高。

　　

(2) 抗電磁幹擾、電絕緣
、耐腐蝕、本質安全由於光纖傳感器是利用光波傳輸信息，而光纖又是電絕緣
、耐腐蝕的傳輸媒質，並且安全可靠，這使它可以方便有效地用於各種大型機電、石油化工
、礦井等強電磁幹擾和易燃易爆等惡劣環境中。

　　

(3) 測(ce)量(liang)速(su)度(du)快(kuai)。光(guang)的(de)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)最(zui)快(kuai)且(qie)能(neng)傳(chuan)送(song)二(er)維(wei)信(xin)息(xi)，因(yin)此(ci)可(ke)用(yong)於(yu)高(gao)速(su)測(ce)量(liang)。對(dui)雷(lei)達(da)等(deng)信(xin)號(hao)的(de)分(fen)析(xi)要(yao)求(qiu)具(ju)有(you)極(ji)高(gao)的(de)檢(jian)測(ce)速(su)率(lv)

，應(ying)用(yong)電(dian)子(zi)學(xue)的(de)方(fang)法(fa)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)，利(li)用(yong)光(guang)的(de)衍(yan)射(she)現(xian)象(xiang)的(de)高(gao)速(su)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)便(bian)可(ke)解(jie)決(jue)。

　　

(4) 信息容量大。被測信號以光波為載體，而光的頻率極高，所容納的頻帶很寬，同一根光纖可以傳輸多路信號。

　　

(5)適用於惡劣環境。光纖是一種電介質，耐高壓、耐腐蝕
、抗電磁幹擾，可用於其它傳感器所不適應的惡劣環境中。

　　

此外，光纖傳感器還具有質量輕、體積小
、可繞曲、測量對象廣泛、複用性好、成本低等特點。光纖傳感器的應用正是由於光纖傳感器擁有如此之多的優點，使得其應用領域非常廣泛，涉及石油化工、電力、醫學、土木工程等諸多領域。

光纖傳感器的應用 

　　

1、光纖傳感器在石油化工係統的應用在石油化工係統中
，由於井下環境具有高溫、高壓
、化學腐蝕以及電磁幹擾強等特點，使得常規傳感器難以在井下很好地發揮作用。然而光纖本身不帶電
，體小質輕，易彎曲，抗電磁幹擾
、抗輻射性能好。特別適合於易燃易爆、空(kong)間(jian)受(shou)嚴(yan)格(ge)限(xian)製(zhi)及(ji)強(qiang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)等(deng)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)下(xia)使(shi)用(yong)，因(yin)此(ci)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)油(you)井(jing)參(can)數(shu)測(ce)量(liang)中(zhong)發(fa)揮(hui)著(zhe)不(bu)可(ke)替(ti)代(dai)的(de)作(zuo)用(yong)，它(ta)將(jiang)成(cheng)為(wei)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)油(you)氣(qi)勘(kan)探(tan)及(ji)石(shi)油(you)測(ce)井(jing)等(deng)領(ling)域(yu)的(de)一(yi)項(xiang)具(ju)有(you)廣(guang)闊(kuo)市(shi)場(chang)前(qian)景(jing)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)。光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)油(you)氣(qi)勘(kan)探(tan)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)。

　　

1.1光纖傳感器由於其抗高溫能力、多通絡、分布式的感應能力，以及隻需要較小的空間即可滿足其使用條件的特點，使得在勘探鑽井方麵尤其獨特的優勢。

　　

應用光纖傳感器可以製成井下分光計，分布式溫度傳感器及光纖壓力傳感器等適用於這種特殊作業要求的產品。

 

(1)井下分光計流體分析儀如圖1所示
，可用於了解初期開發過程中的原油組成成分。它由兩個傳感器合成：yigeshixishouguangpufenguangxian，lingyigeshiyingguangheqititanceqi。jingxialiutitongguodicengtanzhenbeiyinruchuyouguan，guangxuechuanganqiyongyufenxichuyouguanneideliuti。liutifenxifenguangjizetigongleyuanweijingxialiutifenxi，bingduidicengliutidepinggujiayigaijin。

　　

(2)fenbushiwenduchuanganqiguangxianfenbushiwenduchuanganqishijingxiayingyongzuiweiliuxingdeguangxianchuanganqi。yingyongshilishijiancezhushuizhengqizhongyoukaicaixitong。zhengqibeizhuruzhongyoucengyongyijiangdiyoudeniandu，shichouyounenggoukaicaichulai。jingxiazhengqiwendukegaoda250℃ 以上。

 

　　

圖1：流體分析儀構造

　　

(3)壓ya力li傳chuan感gan器qi側ce孔kong光guang纖xian式shi壓ya力li傳chuan感gan器qi目mu前qian正zheng在zai研yan發fa中zhong，其qi主zhu要yao致zhi力li於yu超chao高gao溫wen和he井jing下xia壓ya力li監jian測ce任ren務wu。目mu前qian基ji於yu光guang纖xian傳chuan感gan器qi已yi經jing出chu現xian其qi他ta商shang業ye產chan品pin，例li如ru，用yong於yu多duo相xiang流liu測ce量liang和he分fen布bu式shi動dong態tai應ying變bian測ce量liang的de光guang纖xian探tan針zhen。其qi高gao可ke靠kao性xing和he高gao效xiao低di耗hao的de技ji術shu優you勢shi是shi光guang纖xian產chan品pin在zai油you田tian應ying用yong上shang取qu得de成cheng功gong的de關guan鍵jian因yin素su。

　

1.2 光纖傳感器在石油測井中的應用石油測井是石油工業最基本和最關鍵的環節之一，壓力、溫度、liuliangdengcanliangshiyouqijingxiadezhongyaowuliliang，tongguoxianjindejishushouduanduizhexieliangjinxingchangqideshishijiance
，jishihuoquyouqijingxiaxinxi，duishiyougongyejuyoujiweizhongyaodeyiyi。guangxianchuanganqiduidianciganraobuminganerqienengchengshoujiduantiaojian，baokuogaowen、高壓以及強烈的衝擊與振動，可以高精度地測量井筒和井場環境參數
，同時，光纖傳感器具有分布式測量能力.可ke以yi測ce量liang被bei測ce量liang的de空kong間jian分fen布bu，給gei出chu剖pou麵mian信xin息xi。而er且qie
，光guang纖xian傳chuan感gan器qi橫heng截jie麵mian積ji小xiao


，外wai形xing短duan，在zai井jing筒tong中zhong占zhan據ju空kong間jian極ji小xiao。而er這zhe些xie特te性xing都dou是shi傳chuan統tong的de電dian子zi傳chuan感gan器qi在zai井jing下xia的de惡e劣lie環huan境jing下xia所suo不bu具ju備bei的de。

　　

利用光纖傳感器可以進行井下流量測量、溫度測量、壓力測量、含水(氣)測量
、密度測量
、聲波測量等。

　　

(1) 流量測量。由於光的強度、相位、頻率
、波bo長chang等deng特te性xing在zai光guang纖xian傳chuan輸shu的de過guo程cheng中zhong會hui受shou到dao流liu量liang的de調tiao製zhi
，利li用yong一yi定ding的de光guang檢jian測ce方fang法fa把ba調tiao製zhi量liang轉zhuan換huan成cheng電dian信xin號hao
，就jiu可ke以yi求qiu出chu流liu體ti的de流liu量liang，這zhe就jiu是shi光guang纖xian流liu量liang計ji的de工gong作zuo原yuan理li。

 

(2) 溫度及壓力測量。分布式光纖測量係統(DTS)利用光纖後向拉曼散射的溫度效應，可以對光纖所在的溫度場進行實時監測，EFPI型(非本征型F-P幹涉)
、FBG型光纖傳感器為波長編碼型傳感器，具有靈敏度高、可同時測量壓力、溫度、應力等多個參量的特點。光纖熱色溫度傳感器是由白光源、多模光纖組成的反射式溫度傳感器；光纖輻射式溫度傳感器利用黑體輻射能量，其非接觸，可測瞬問溫度
，響應速度快，不需要熱平衡時間
，可用於高溫測量
；bandaotixishoushiguangxianwenduchuanganqiliyongqibandaoticailiaodexishoubianbochangsuizhewendudezengjiaerxiangjiaochangbochangweiyidetexing
，xuanzeshidangdebandaotifaguangerjiguan，shiqiguangpufanweizhenghaoluozaixishoubiandequyu，zheyangtouguobandaotideguangqiangjiusuizhewendudezengjiaerjianshao。

　　

(3) 含水(氣)率及密度測量U型光纖的傳輸功率隨外界介質折射率變化而變化



，光波作為信息載體
，與混合流體電阻率、流型及水質無關，基於該原理的光纖持率/密度傳感器從本質上解決了現有持率存在的高含水無分辨率和放射性物質的應用問題
，對於多相流體油、水

、氣的折射率各不相同
，因而混合流體的折射率會隨著油、水、氣比例的改變而改變。因此這種折射率調製型光纖傳感器不僅能測流體持率
，可同時測流體密度，其精度較高。

　　

(4) 聲(sheng)波(bo)測(ce)量(liang)。地(di)震(zhen)波(bo)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)傳(chuan)播(bo)，接(jie)收(shou)到(dao)的(de)地(di)震(zhen)波(bo)波(bo)形(xing)就(jiu)會(hui)不(bu)同(tong)，根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)地(di)震(zhen)波(bo)形(xing)態(tai)
，可(ke)識(shi)別(bie)地(di)層(ceng)沉(chen)積(ji)序(xu)列(lie)和(he)沉(chen)積(ji)構(gou)造(zao)，為(wei)儲(chu)層(ceng)定(ding)位(wei)、判斷竄槽、檢測套管破損及斷裂、射孔層位及確定流體流量等。VSP地(di)震(zhen)測(ce)井(jing)，就(jiu)是(shi)把(ba)檢(jian)波(bo)器(qi)放(fang)人(ren)井(jing)中(zhong)，通(tong)過(guo)地(di)麵(mian)擊(ji)發(fa)的(de)地(di)震(zhen)波(bo)或(huo)利(li)用(yong)井(jing)中(zhong)流(liu)體(ti)流(liu)動(dong)等(deng)產(chan)生(sheng)的(de)微(wei)震(zhen)動(dong)，由(you)井(jing)中(zhong)的(de)檢(jian)波(bo)器(qi)接(jie)收(shou)地(di)震(zhen)信(xin)號(hao)。永(yong)久(jiu)井(jing)下(xia)光(guang)纖(xian)三(san)分(fen)量(liang)地(di)震(zhen)測(ce)量(liang)具(ju)有(you)高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)方(fang)向(xiang)性(xing)，能(neng)產(chan)生(sheng)高(gao)精(jing)度(du)的(de)空(kong)間(jian)圖(tu)像(xiang)
，不(bu)僅(jin)能(neng)提(ti)供(gong)近(jin)井(jing)眼(yan)圖(tu)像(xiang)
，而(er)且(qie)能(neng)提(ti)供(gong)井(jing)眼(yan)周(zhou)圍(wei)地(di)層(ceng)圖(tu)像(xiang)，測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)能(neng)達(da)數(shu)千(qian)公(gong)裏(li)。它(ta)能(neng)經(jing)受(shou)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)，且(qie)沒(mei)有(you)可(ke)移(yi)動(dong)部(bu)件(jian)和(he)井(jing)下(xia)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)，能(neng)經(jing)受(shou)強(qiang)的(de)衝(chong)擊(ji)和(he)震(zhen)動(dong)
，可(ke)安(an)裝(zhuang)在(zai)複(fu)雜(za)的(de)完(wan)井(jing)管(guan)柱(zhu)極(ji)小(xiao)的(de)空(kong)間(jian)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)。

　　

電力係統網絡結構複雜、分布麵廣，在高壓電力線和電力通信網絡上存在著各種各樣的隱患，因此，對係統內各種線路、網絡進行分布式監測顯得尤為重要。

　　

1、在高壓電纜溫度和應變測量中的應用

 

目前
，國外(主要是英國、日本等)已yi利li用yong激ji光guang喇la曼man光guang譜pu效xiao應ying研yan製zhi出chu分fen布bu式shi光guang纖xian溫wen度du傳chuan感gan器qi產chan品pin。而er國guo內nei也ye在zai積ji極ji地di開kai展zhan這zhe方fang麵mian的de研yan究jiu工gong作zuo。國guo內nei把ba分fen布bu式shi光guang纖xian溫wen度du傳chuan感gan技ji術shu引yin入ru電dian力li係xi統tong電dian纜lan測ce溫wen的de研yan究jiu工gong作zuo隻zhi是shi剛gang剛gang開kai始shi。聯lian係xi到dao我wo國guo南nan方fang地di區qu去qu年nian所suo遭zao受shou到dao的de雪xue災zai來lai考kao慮lv
，如ru果guo能neng在zai高gao壓ya電dian纜lan上shang並bing行xing地di鋪pu設she傳chuan感gan光guang纜lan，對dui電dian力li係xi統tong電dian纜lan、鐵塔等設施的溫度
、壓ya力li等deng參can量liang進jin行xing實shi時shi測ce量liang，就jiu能neng夠gou做zuo到dao及ji時shi排pai險xian，從cong而er盡jin可ke能neng減jian少shao經jing濟ji損sun失shi。可ke見jian
，光guang纖xian傳chuan感gan器qi在zai電dian力li係xi統tong將jiang具ju有you廣guang泛fan的de應ying用yong前qian景jing。在zai理li想xiang情qing況kuang下xia，光guang纖xian應ying被bei置zhi於yu盡jin可ke能neng靠kao近jin電dian纜lan纜lan芯xin的de位wei置zhi，以yi更geng精jing確que地di測ce量liang電dian纜lan的de實shi際ji溫wen度du。對dui於yu直zhi埋mai動dong力li電dian纜lan來lai說shuo，表biao貼tie式shi光guang纖xian雖sui然ran不bu能neng準zhun確que地di反fan映ying電dian纜lan負fu載zai的de變bian化hua，但dan是shi對dui電dian纜lan埋mai設she處chu土tu壤rang熱re阻zu率lv的de變bian化hua比bi較jiao敏min感gan
，而er且qie能neng夠gou減jian少shao光guang纖xian的de安an裝zhuang成cheng本ben。

　　

2、在電功率傳感器中的應用

 

電(dian)功(gong)率(lv)是(shi)反(fan)映(ying)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)與(yu)傳(chuan)輸(shu)的(de)基(ji)本(ben)電(dian)量(liang)，電(dian)功(gong)率(lv)測(ce)量(liang)是(shi)電(dian)力(li)計(ji)量(liang)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)內(nei)容(rong)。隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)的(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan)
，傳(chuan)統(tong)的(de)電(dian)磁(ci)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)日(ri)益(yi)顯(xian)露(lu)出(chu)其(qi)固(gu)有(you)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)，如(ru)電(dian)絕(jue)緣(yuan)、電磁幹擾、cibaohedengwenti，yinerrenmenyizhizaizhiliyuxunzhaoceliangdiangonglvdexinfangfa。keyishuoguangxianchuanganqidechuxiangeirenmenjiejuezheyiwentidailailefuyin。guangxiandiangonglvchuanganqidezhuyaotedianshi：由於電功率傳感同時涉及電壓
、電流2個電量，因而通常需要同時考慮電光、磁光效應
，同時利用2種傳感介質或1種多功能介質作為敏感元件
，這使得光纖電功率傳感頭的結構相對複雜
；光纖電功率傳感器的光傳感信號中有時同時包含電壓
、電流信號
，因此其信號檢測與處理方法也將比較複雜。

　　

3、zaidianlixitongguanglanjiancezhongdeyingyongdianlixitongguanglanzhongleifanduo，jiazhiwoguodiyuguangkuo，gedihuanjingchayihenda，suoyiguanglandehuanjingyehenfuza，qizhongwenduheyinglishiyingxiangguanglanxingnengdezhuyaohuanjingyinsu。yinci，zaijianceguangxianduandiandetongshiyeduiguanglansuochuwenduheyingliqingkuangjinxingjiance，kejianduiguanglandeguzhangyujingjiweihuyiyishenyuan。tongguoceliangyanguangxianchangdufangxiangdebuliyuansansheguangdepinyiheqiangdu
，kededaoguangxiandewenduheyingbianxinxi，qiechuanganjulijiaoyuan
，suoyiyoushenyuandegongchengyanjiujiazhi。jiyubuliyuanguangshiyufanshe(BOTDR)的分布式光纖傳感係統，采用相幹檢測技術，係統原理如圖2所示。

 

 

圖2：基於BOTDR傳感係統原理

　　

BOTDR光guang纖xian傳chuan感gan係xi統tong測ce量liang的de是shi光guang纖xian的de自zi發fa布bu裏li淵yuan散san射she信xin號hao
，其qi信xin號hao強qiang度du非fei常chang微wei弱ruo，但dan可ke以yi采cai用yong相xiang幹gan檢jian測ce技ji術shu提ti高gao係xi統tong信xin噪zao比bi。這zhe種zhong方fang案an可ke單dan光guang源yuan、單端工作
，係統簡單
，實現方便，而且可同時監測光纖斷點、損耗、溫度和應變。

傳光光纖傳感器在醫學方麵的應用　

在醫學中的應用醫用光纖傳感器目前主要是傳光型的。以其小巧、絕緣、不受射頻和微波幹擾
、測量精度高及與生物體親合性好等優點備受重視。本文將主要介紹傳光光纖在壓力測量、血流速度測量
、pH值測量三個方麵的應用。此外，它還可以應用於測量溫度和醫用圖像傳輸上麵。

　

1、壓力測量。目前臨床上應用的壓力傳感器主要用來測量血管內的血壓、顱內壓、心內壓、膀胱和尿道壓力等。用來測量血壓的壓力傳感器示意見圖3。其(qi)中(zhong)對(dui)壓(ya)力(li)敏(min)感(gan)的(de)部(bu)分(fen)是(shi)在(zai)探(tan)針(zhen)導(dao)管(guan)末(mo)端(duan)側(ce)壁(bi)上(shang)的(de)一(yi)塊(kuai)防(fang)水(shui)薄(bo)膜(mo)，一(yi)麵(mian)帶(dai)有(you)懸(xuan)臂(bi)的(de)微(wei)型(xing)反(fan)射(she)鏡(jing)與(yu)薄(bo)膜(mo)相(xiang)連(lian)，反(fan)射(she)鏡(jing)對(dui)麵(mian)是(shi)一(yi)束(shu)光(guang)纖(xian)，用(yong)來(lai)傳(chuan)遞(di)入(ru)射(she)光(guang)到(dao)反(fan)射(she)鏡(jing)，同(tong)時(shi)也(ye)將(jiang)反(fan)射(she)光(guang)傳(chuan)送(song)出(chu)來(lai)。當(dang)薄(bo)膜(mo)上(shang)有(you)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)時(shi)。薄(bo)膜(mo)發(fa)生(sheng)形(xing)變(bian)且(qie)能(neng)帶(dai)動(dong)懸(xuan)臂(bi)使(shi)反(fan)射(she)鏡(jing)角(jiao)度(du)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)
，從(cong)光(guang)纖(xian)傳(chuan)來(lai)的(de)光(guang)束(shu)照(zhao)射(she)到(dao)反(fan)光(guang)鏡(jing)上(shang)，再(zai)反(fan)射(she)到(dao)光(guang)纖(xian)的(de)端(duan)點(dian)。由(you)於(yu)反(fan)射(she)光(guang)的(de)方(fang)向(xiang)隨(sui)反(fan)射(she)鏡(jing)角(jiao)度(du)的(de)變(bian)化(hua)而(er)改(gai)變(bian)，因(yin)此(ci)光(guang)纖(xian)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)反(fan)射(she)光(guang)的(de)強(qiang)度(du)也(ye)隨(sui)之(zhi)變(bian)化(hua)。這(zhe)一(yi)變(bian)化(hua)通(tong)過(guo)光(guang)纖(xian)傳(chuan)到(dao)另(ling)一(yi)端(duan)的(de)光(guang)電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)變(bian)成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)
，這(zhe)樣(yang)通(tong)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)便(bian)可(ke)知(zhi)探(tan)針(zhen)處(chu)的(de)壓(ya)力(li)大(da)小(xiao)。

 

　　

圖3：光纖體壓計探針

　　

2、血流速度測量多普勒型光纖速度傳感器測量皮下組織血流速度的示意見圖4此裝置利用了光纖的端麵反射現象，測量係統結構簡單。

 

　　

圖4：光纖體壓計探針

 

發光頻率為f的激光經透鏡，光纖被送到表皮組織。對於不動的組織，例如血管壁，所反射的光不產生頻移；而對於皮層毛細血管裏流速為 的紅細胞，反射光要產生頻移
，其頻率變化為△f
；發(fa)生(sheng)頻(pin)移(yi)的(de)反(fan)射(she)光(guang)強(qiang)度(du)與(yu)紅(hong)細(xi)胞(bao)的(de)濃(nong)度(du)成(cheng)比(bi)例(li)
，頻(pin)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)值(zhi)可(ke)與(yu)紅(hong)細(xi)胞(bao)的(de)運(yun)動(dong)速(su)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi)。發(fa)射(she)光(guang)經(jing)光(guang)纖(xian)收(shou)集(ji)後(hou)
，先(xian)在(zai)光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)上(shang)進(jin)行(xing)混(hun)頻(pin)，然(ran)後(hou)進(jin)人(ren)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)儀(yi)
，從(cong)而(er)得(de)到(dao)紅(hong)細(xi)胞(bao)的(de)運(yun)動(dong)速(su)度(du)和(he)濃(nong)度(du)。

　　

3
、pH值測量

　　

用來測定活體組織和血液值pH光纖光譜傳感器示意圖，如圖5所示。其工作原理是利用發射光、透射光的強度隨波長的分布光譜來進行測量。這種傳感器將兩根光纖插入可透過離子的纖維素膜盒中.moheneizhuangyoushiji，dangbazhentoucharuzuzhihuoxueguanhou，tiyeshenrushiji
，daozhishijixishoumouzhongbochangdeguang。yongguangpufenxiyicechucizhongbianhua，jikeqiudexueyehuozuzhidepH值。

 

　

圖5：測定pH值的光纖光譜儀