不能取代优越性，因此它发展前景非常好，应用也会越来越广泛致谢参考文献余瑞芬传感器原理北京航空工业出版社金捷机电检测技术中国人民大学出版社年贾伯年，俞朴传感器技术东南大学出版社，年董晓娇苏绍兴颜晓河光电传感器器及其应用年第卷第期作者不详系列微型光电传感器年的期玲浅谈光电传感器在工业中的应用年第卷第期邱娜梁宪光吴涛激光对光电传感器的损伤阀值年第期程军传感器及实用检测技术西安电子科技大学出版社年月第版杨崇志特殊新型电子元器件手册沈阳辽宁科学技术出版社,李科杰新编传感器技术手册北京国防工业出版社,深入的研究和广泛的应用，现今光纤传感器已经能够对温度压力温度振动电流电压磁场等物理量进行测定，其应用范围深入至国防军事航天航空土木工程电力能源环保医学等，发展空间相当广阔,分类按光纤传感器中光纤的作用可分为传感型和传光型两种类型。传感型光纤传感器又称为功能型光纤传感器，主要使用单模光纤，光纤不仅起传光作用，同时又是敏感元件，它利用光纤本身的传输特性经被测物理量作用而发生变化的特点，使光波传导的属性振幅相位频率偏振被调制。因此，这类光纤传感器又分为光强调制型，偏振态调制型和波长调制型等几种。对于传感型光纤传感器，由于光纤本身是敏感元件，因此加长光纤的长度可以得到很高的灵敏度。传光型光纤传感器又称非功能型光纤传感器，它是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后，通过在输出段进行光信号处理而进行测量的。在这类传感器中，光纤仅作为传光元件，必须附加能够对光纤所传递的光进行调治的敏感元件才能组成传感元件光纤传感器根据其测量范围还可分为点式光纤传感器，分布式光纤传感器。单点光纤传感器，只能对点做连续测量，分布式光纤传感器是理想的结构应变分布的监测器,它能在对结构无损伤的情况下,利用光导纤维具有的传感运输双重特性，迅速实现对待测场沿光纤分布的多点甚至连续点测量，以达到取代多台独立点传感器的目的。分布式光纤系统的基本原理为光源发出脉冲光经分光束进入光纤，光纤中的背向散射光经分光束耦合进入调制器，调制器把待测对广播参数的调制变成功率的变化并进入光点检测器。根据背向散射光的功率及其相对于注入光脉冲的时延可以得出测场沿光纤的分布。光纤传感器的应用领域在航天器及船舶中的应用先进的复合材料抗疲劳抗腐蚀性能较好，而且可以减轻船体或航天器的重量，对于快速航运或飞行具有重要意义，因此复合材料越来越多地被用于制造航空航海工具如飞机的机翼。为全面衡量船体的状况，需要了解其不同部位的变形力矩剪切压力甲板所受的抨击力，对于普通船体大约需要个传感器，因此波长复用能力极强的光纤光栅传感器最适合于船体检测。光纤光栅传感系统可测量船体的弯曲应力，而且可测量海浪对湿甲板的抨击力。具有干涉探测性能的路光纤光栅复用系统成功实现了在带宽为范围内分辨率小于ε的动态应变测量。另外，为了监测架飞行器的应变温度振动起落驾驶状态超声波场和加速度情况，通常需要多个传感器，故传感器的重量要尽量轻，尺寸尽量小，因此最灵巧的光纤光栅传感器是最好的选择。另外，实际上飞机的复合材料中存在两个方向的应变，嵌人材料中的光纤光栅传感器是实现多点多轴向应变和温度测量的理想智能元件。在民用工程结构中的应用民用工程的结构监测是光纤光栅传感器最活跃的领域。力学参量的测量对于桥梁矿井隧道大坝建筑物等的维护和状况监测是非常重要的。通过测量上述结构的应变分布，可以预知结构局部的载荷及状况。光纤光栅传感器可以贴在结构的表面或预先埋入结构中，对结构同时进行冲击检测形状控制和振动阻尼检测等，以监视结构的缺陷情况。另外，多个光纤光栅传感器可以串接成个传感网络，对结构进行准分布式检测，可以用计算机对传感信号进行远程控制。光纤传感器在温度测试中的应用它是利用光在光纤中传输能够产生后向散射，在光纤中注入定能量和宽度的激光脉冲，那么它在光纤中传输的同时不断产生后向散射光波，这些后向散射光波的状态受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经波分复用检测解调后，送入信号处理系统便可将温度信号实时显示出来，并且由光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些信息定位光纤传感器在裂缝监测中的应用当地下深部发生变形时，必将挤压砂浆体产生相应形变，导致裂缝或滑移错动的产生，进而引起埋入光纤的微弯，该处的微弯将破坏光波导的全反射条件，使光损耗增加，产生衰减，利用光纤监测地下深部变形，就是基于微弯衰减的传感机制。埋入洞内的光纤，全部是传感部分，受深部变形作用，光纤产生微弯或挠曲，致使光损耗增大检测到全过程的散射光强分布。是种用于光纤通信故障定位的技术，现在普遍运用于分布式光纤传感器系统中光纤传感器在光纤光缆中的应用光缆通信在我国已有多年的使用历史，这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤光缆在我国的发展可以分为这样几个阶段对光缆可用性的探讨取代市内局间中继线的市话电缆和电缆取代有线通信干线上的高频对称电缆和同轴电缆。这两个取代应该说是完成了现正在取代接入网的主干线和配线的市话主干电缆和配线电缆，并正在进入局域网和室内综合布线系统。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信广播通信电力通信和军用通信等领域。④光纤传感器在智能大桥中的应用它是将传感元件驱动元件以及信息处理控制系统集成于主体材料中,使制成的构件不仅具有承受载荷传递运动的能力,而且具有检测多种参数如应力应变损伤温度压力等分析处理及控制等多种功能。它出现时间不长,但已成为目前国内外研究的热点。具有智能材料结构特点的智能桥梁能对智能材料结构的动作流程图桥梁的施工质量运营中的应力状态以及其它多种参数进行长期实时在线监测,并根据对大量传感信息的实时综合分析采取适当及时的控制措施,因而可以极大地提高工程结构的安全性和可靠性,避免灾难性事故的发生。在电力工业中的应用光纤光栅传感器因不受电磁场干扰和可实现长距离低损耗传输，从而成为不需快速调制和解调。第五章其它光电传感器高速光电二极管结光电二极管管是光电二极管中的种。它的结构特点是，在型半导体和型半导体之间夹着层相对很厚的本征半导体。这样，结的内电场就基本上全集中于层中，从而使结双电层的间距加宽，结电容变小。由式与知，小，则小，频带将变宽。内电场较大，电子加速运动，响应时间快。图管结构示意图最大特点频带宽，可达。另个特点是，因为层很厚，在反偏压下运用可承受较高的反向电压，线性输出范围宽。由耗尽层宽度与外加电压的关系可知，增加反向偏压会使耗尽层宽度增加，从而结电容要进步减小，使频带宽度变宽。不足层电阻很大，管子的输出电流小，般多为零点几微安至数微安。目前有将管与前置运算放大器集成在同硅片上并封装于个管壳内的商品出售。雪崩光电二极管雪崩光电二极管是利用结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的种二极管。区外侧增加高浓度层。这种管子工作电压很高，约，接近于反向击穿电压。结区内电场极强，光生电子在这种强电场中可得到极大的加速，同时与晶格碰撞而产生电离雪崩反应。因此，这种管子有很高的内增益，可达到几百。当电压等于反向击穿电压时，电流增益可达，即产生所谓的雪崩。这种管子响应速度特别快，带宽可达，是目前响应速度最快的种光电二极管。缺点噪声大。由于雪崩反应是随机的，所以它的噪声较大，特别是工作电压接近或等于反向击穿电压时，噪声可增大到放大器的噪声水平，以至无法使用。但由于的响应时间极短，灵敏度很高，它在光通信中应用前景广阔。色敏光电传感器色敏光电传感器实际上是光电传感器的种特殊类型。它是两只结深不同的的光电二极管组合体，其结构和工作原理的等效电路如图所示。图色敏光电传感器和等效电路双结光电二极管的结为浅结，结为深结。当光照射时，三个区域及其间的势垒区均有光子吸收，但是吸收的效率不同。紫外光部分吸收系数大，经过很短距离就被吸收完毕因此，浅结对紫外光有较高灵敏度。而红外光部分吸收系数小，光子主要在深结处被吸收因此，深结对红外光有较高的灵敏度。即半导体中不同的区域对不同波长分别具有不同灵敏度。这特性为识别颜色提供了可能性。利用不同结深二极管的组合，即可构成测定波长的半导体色敏传感器。具体使用时，首先对该色敏器件进行标定，也就是测定在不同波长光照射下，深结的短路电流与浅结的短路电流的比值。在长波区较大，在短波区较大因而与入射单色光波长的关系就可以确定。根据标定曲线，实测出单色光的短路电流比值，即可确定该单色光的波长。光位置传感器当半导体光电器件受光照不均匀时，有载流子浓度梯度将会产生侧向光电效应。当光照部分吸收入射光子的能量产生电子空穴对时，光照部分载流子浓度比未受光照部分的载流子浓度大，就出现了载流子浓度梯度，因而载流子就要扩散。如果电子迁移率比空穴大，那么空穴的扩散不明显，则电子向未被光照部分扩散，就造成光照射的部分带正电，未被光照射部分带负电，光照部分与未被光照部分产生光电动势。基于该效应的光电器件如半导体光电位置敏感器件。第六章总结与展望总结以上介绍了光电传感器的基本原理和其特点,并列举了些在生活实际中的创新应用实例。从这些实例中我们可窥见光电传感器无限的发展应用前景。光电式传感器在科学技术领域工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的要求越来越高是其发展的强大动力,突飞猛进现代科学技术的则为其提供了坚强的后盾,我们相信在不懈地探索中,光电传感器的应用定会有新的飞跃。展望随着科学技术的发展人们对测量精度有了更高的要求，这就促使光电传感器不得不随着时代步伐而更新，改善光电传感器性能的主要手段就是应用新材料新技术制造性能更优越的光电元件。光电传感器是种非接触式