傳感器是感知、檢測、監(jiān)控和轉(zhuǎn)換信息的重要技術(shù)手段，而光纖傳感器是一種集光學(xué)和電子學(xué)于一體的新型傳感器。
光纖傳感器是利用光導(dǎo)纖維的傳光特性將測量轉(zhuǎn)換為光特性（強度、相位、偏振、頻率、波長）的傳感器。它是光源光通過光纖進入調(diào)制器，使測量參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用，導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)（如光強度、波長、頻率、相位、正態(tài)等）的變化，稱為調(diào)制信號光，光纖進入光探測器，解決調(diào)整后，獲得測量參數(shù)。
與以往的傳感器不同，光纖傳感器以光信號的形式取出被測信號的狀態(tài)。光信號不僅可以直接感知，還可以使用光電、電光轉(zhuǎn)換等小型簡單元件，容易匹配一些電子組裝；光纖不僅是一種敏感元件，而且是一種優(yōu)良的低損耗傳輸線。因此，光纖傳感器也可用于傳統(tǒng)傳感器不適用的遠程測量。
光纖傳感包括兩種功能：對外部信號（測量）的感知和傳輸。所謂感知，是指光纖中傳輸光波的物理特征參數(shù)，如強度（功率）、波長、頻率、相位和偏振。測量光參數(shù)的變化意味著感知外部信號的變化。這種感知本質(zhì)上是對光纖中傳光波的外部信號的調(diào)制。所謂的傳輸是指光纖將由外部信號調(diào)制的光波傳輸?shù)焦馓綔y器進行檢測，從光波中提取外部信號，并根據(jù)需要進行數(shù)據(jù)處理，即調(diào)整。
因此，光纖傳感技術(shù)包括調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，即外部信號（測量）如何調(diào)制光纖中光波參數(shù)的調(diào)制技術(shù)（或加載技術(shù)），以及如何從調(diào)制光波中提取外部信號（或測試技術(shù)）。
光纖傳感器的基本原理
光纖(OpticalFiber)它是光纖的縮寫。光纖的主要成分是二氧化硅，由折射率高、折射率低的包層和保護層組成。纖維芯直徑約為0.1mm 左右細玻璃絲將光關(guān)閉并沿軸向傳播。光纖傳感器的發(fā)現(xiàn)起源于探測光纖外部干擾的實踐。在實踐中，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光纖受到外部環(huán)境的變化時，光纖內(nèi)部傳輸光波參數(shù)的變化會導(dǎo)致光纖內(nèi)部傳輸光波參數(shù)的變化，這與外部因素形成一定的規(guī)律，從而發(fā)展光纖傳感技術(shù)。
光纖對許多外部參數(shù)有一定的敏感作用。研究光纖傳感原理是研究如何應(yīng)用光纖，研究光在調(diào)制區(qū)與外部測量參數(shù)的相互作用，實現(xiàn)外部測量參數(shù)“傳”和“感”這是光纖傳感器的核心。
在光通信系統(tǒng)中，光纖被用作遠程傳輸光波信號的媒介。顯然，在這種應(yīng)用中，光纖傳輸?shù)墓庑盘柺艿酵獠扛蓴_越小越好。然而，在實際的光傳輸過程中，光纖容易受到外部環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電磁場等外部條件的變化，這將導(dǎo)致光強、相位、頻率、偏振、波長等光纖光波參數(shù)的變化。因此，人們發(fā)現(xiàn)，如果能測量光波參數(shù)的變化，就能知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，從而產(chǎn)生光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是利用光纖對某些物理量的敏感特性，將外部物理量轉(zhuǎn)換為可直接測量的信號的技術(shù)。由于光纖不僅可以作為光波的傳播媒介，而且由于外部因素（如溫度、壓力、應(yīng)變、電場、位移、旋轉(zhuǎn)等），光纖也可以作為傳感元素（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）。
上圖是光纖傳感器的原理結(jié)構(gòu)圖。光纖傳感器通常由光源、傳感光纖、傳感元件或調(diào)制區(qū)、光檢測等組成。光強、波長、振幅、相位、偏振態(tài)、模式分布等參數(shù)可能受到光纖傳輸?shù)耐獠坑绊?，特別是溫度、壓力、加速度、電壓、電流、位移、振動、旋轉(zhuǎn)、彎曲、應(yīng)變、化學(xué)量和生物化學(xué)量的影響。光纖傳感器根據(jù)這些參數(shù)與外部因素之間的變化來檢測相應(yīng)的物理量。
光纖傳感器的特點
光電傳感器
光電傳感器利用被檢測對象對光束的屏蔽或反射，通過同步電路選擇電路，以檢測對象是否存在。物體不限于金屬，所有能反射光的物體都可以檢測到。光電開關(guān)將輸入電流轉(zhuǎn)換為發(fā)射器上的光信號，然后根據(jù)接收到的光的強度或目標(biāo)對象進行檢測。光電工業(yè)被廣泛應(yīng)用OEM行業(yè)應(yīng)用56%，項目型行業(yè)應(yīng)用44%。
光纖傳感器
它是隨著光導(dǎo)纖維的實用性和光通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一項新技術(shù)。與各種傳統(tǒng)傳感器相比，光纖傳感器具有靈敏度高、耐電磁干擾強、耐腐蝕、絕緣性好、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功耗低、光路靈活、遙測方便等特點，是傳感器家族中非常年輕的一員。它具有抗電磁干擾、輕、靈敏度高的強大優(yōu)點，近年來發(fā)展迅速。幾年前，日本傳感器制造商長期以來一直處于光纖傳感器市場的主導(dǎo)地位。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和競爭，光纖傳感器技術(shù)在中國已經(jīng)成熟，國內(nèi)光纖傳感器在市場競爭中的份額越來越大。光纖傳感器廣泛應(yīng)用于包裝機械、電子設(shè)備制造和印刷機械中。
