什麼是光纖

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光纖固然是由玻璃制成，可是光纖并不懦弱！光纖和電纜被設計成牢固的，并能抵擋物理凌虐，特別是過度彎曲和高拉伸負荷。軍方在最嚴格的應用中採用光纖，包含有飛機、導彈、衛星和最惡劣的環境–從沙漠到北極，從海底到太空。它本性上只是另一種金屬絲——玻璃絲。

什麼是光纖傳感器

如圖1所示，光纖傳感器是一種將傳入設施的物理信號轉變為光信號的設施。從這個意義上說，光纖傳感器不是一個真正的傳感器–它不把一種格式的能量轉換成另一種格式–而是一個傳感元件，它變更注入傳感器的光的特征參數。因此，一個代表的光纖傳感器系統由三部門組成–光纖耦合的無源光學傳感器、有源查問器或系統接口，以及連結它們的光纖光路或鏈接。由于其低損耗和長間隔無攙和傳輸的才幹，光纖鏈路提供了將主動查問器系統接口置于MRI掃描器（4區）區域之外的想法。

光纖傳感器是如何工作的

通常，光被發送到傳感器，此中光的振幅、波長、偏振等會被變更。其他傳感器丈量光的飛翔時間，而物理特性會變更光路長度。光纖傳感器最簡樸的格式是光學限位開關，其必要確認光路中是否存在物體。在這種場合下，評估光的開關狀態是足夠的，并且結局可信。非命的是，對于光纖設計者來說，光纖鏈路內的光學振幅不不亂，無法依附其進行絕對丈量。長期光源退化、光纖彎曲和光纖連結器的不可重復性都會跟著時間的推移陰礙光的傳輸，環境因素嚴重陰礙丈量精度。光纖通訊鏈路是可信的，由於它們傳輸數字信息，并且所有收到器都涵蓋自動增益管理（AGC）放大器。因此，依賴于光幅度調制的位置傳感器被證明是不不亂、不精確和不可信的。

基于光譜的專業更可信，由於它們不受光強度的陰礙。無論光程度是低還是高，光纖中的光譜光分布都維持不變。例如，光纖布拉格光柵便是這樣一種專業，它會變更光譜行為，但會遭受溫度的陰礙，從而導致位置傳感器變差。虹科 Micronor MR330系列MRI位置傳感器的關鍵光學創造在于，位置信息嵌入到光譜中，并提供精確、高區分率的位置信息，不受光纖鏈路中變化損耗或退化的陰礙。利用光譜而不是振幅作為信息載體，縱然在光纖鏈路安裝退化的場合下，也能確保可信的精度。

如圖3所示，查問器管理器通過輸入光纖向傳感器發送寬帶光脈沖。基于迴旋碼盤的位置，內部光學器件被動地將該光脈沖源轉換為通過輸出光纖傳輸的返覆書號，此中光譜圖案根本上是迴旋編碼器角度位置的唯一二進制表示。在內部，查問器的性能雷同于光譜解析系統，在該系統中，光學返覆書號被成像到CCD上，所得光譜特征被解析并轉換為角位置碼。

虹科MR338 MRI安全位置傳感器的第二個創造點是由非金屬材料制成，從而完全射頻透徹。與起初的虹科MR332金屬工業傳感器設計比擬，這不是一種簡樸的非金屬材料替代品。由于所需的精度，材料必要在溫度、濕度和時間上極其不亂。在內部，傳感器準確分析到4µm，因此材料的任何挪動都會導致位置讀數過錯。有很多塑料材料具有適合的低溫系數，然而，正如塑料的代表場合一樣，它們具有吸濕性，這意味著它們依據水分含量變更尺寸。適合的陶瓷類材料用于尺寸關鍵光學器件的瞄準。該零件採用高精度立體光刻制造專業制造。由此產生的虹科 MR338 MRI位置傳感器系統提供13位（8192計數或0044°）單圈區分率和12位（46計數）多圈跟蹤。同樣的光學專業也應用于光纖線性位置傳感系統。