偏振态调制型光纤传感器
基本原理是利用光的偏振态的变化来传递被测对象信息。光波是一种横波,它的光矢量是与传播方向垂直的。如果光波的光矢量方向始终不变,只是它的大小随相位改变,这样的光称为是线偏振光。光矢量与光的传播方向组成的平面为线偏振光的振动面。如果光矢量的大小保持不变,而它的方向绕传播方向均匀的转动,光矢量末端的轨迹是一个圆,这样的光称为圆偏振光。如果光矢量的大小和方向都在有规律的变化,且光矢量的末端沿一个椭圆转动,这样的光称为椭圆偏振光。利用光波的偏振性质,可以制成偏振调制光纤传感器。在许多光纤系统中,尤其是包含单模光纤的那些系统,偏振起着重要的作用。许多物理效应都会影响或改变光的偏振状态,有些效应可引起双折射现象。所谓双折射现象就是对于光学性质随方向而异的一些晶体,一束入射光常分解为两束折射光的现象。光通过双折射媒质的相位延迟是输入光偏振状态的函数。偏振态调制光纤传感器检测灵敏度高,可避免光源强度变化的影响,而且相对相位调制光纤传感器结构简单、且调整方便。其主要应用领域为:利用法拉第效应的电流、磁场传感器;利用泡尔效应的电场、电压传感器;利用光弹效应的压力、振动或声传感器;利用双折射性的温度、压力、振动传感器。目前最主要的还是用于监测强电流。
目前,我国传感器产业高端产品严重依赖进口,传感器芯片进口占比较高,自主创新较小。在需求增加和国产化的推动下,传感器行业将迎来快速发展机遇。
传感器作为万物互联的基础,在工业制造、智能汽车、通信电子和消费电子等多个领域应用广泛。目前,我国高端传感器芯片主要依赖进口,在政策的大力推进下,我国传感器产业将迎来快速发展。另外,NB-IOT、LTE-V等相关标准的制定也给传感器产业发展提供重要支撑。Gartner预测,到2020年,全球将有260亿联网对象(不包括PC、智能手机和平板),大量未联网的物品、设备、系统的连通将为物联网市场带来广阔空间。
无线传感器网络是新兴的通信应用网络,其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此,无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,需要各种技术支撑。目前,成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展,应用到无线传感器网络中,形成新的市场增长点,创造无线通信的新天地。
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。 它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。 大量的传感器节点将探测数据,通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。