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光纤检测技术：定义及工作原理
2017 年 11 月 1 日
本文介绍光纤的定义及光纤在工业应用中如何用于光电检测。 继续阅读，了解重要术语及光纤系统和组件的基础知识。
何为光纤？
光纤用于长距离传输光能。光 纤 是薄而透明的光学级玻璃或塑料绞线，可薄如一缕发丝。在光电检测中，这些光纤用于传输和/或接收传感器 LED 发出的光。
光纤由玻璃芯或塑料芯组成，芯部由包层材料和（用于塑料光纤）护套包裹。 玻璃光纤排列成束， 塑料光纤则通常封装成单丝。
玻璃光纤没有护套。相反，玻璃光纤束被封装在通常为不锈钢柔性导管的护套中，但也可以封装在 PVC 或某些其他类型的柔性塑料管中。护套下方还可以使用防护性钢圈来保护光纤束。
欲知更多信息，请阅读此文：光电检测采用光纤的场合。
光纤术语
芯部
在光纤中传播光的纤薄玻璃芯或塑料芯。
包层
包裹芯部的外层光纤材料，用于将光线反射回芯部。
护套
保护层，用于保护塑料光纤免受损坏和潮湿的影响。
光纤类型
玻璃纤维可解决挑战性环境中的传感应用问题。
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玻璃光纤
玻璃光纤由一束非常小（直径通常约为 0.002 英寸或 50 微米）的玻璃光纤束构成。
典型的玻璃光纤组件由数百根光纤组成，通过护套材料（通常为柔性铠装线缆）进行保护。
玻璃光纤主要用于充满挑战性的环境，例如高温、腐蚀性物质或潮湿之类应用场合。
Vantage Line 来自邦纳的高性能塑料光纤。
塑料光纤
塑料光纤通常具有较大的单丝芯。它并不总是成束，而是以单股光纤材料的形式提供（直径通常约为 0.01 至 0.06 英寸或 0.25 至 1.5 毫米）。
塑料光纤通常用于较为一般的应用场合，在此类应用中，它们可以耐受极端弯曲，长度可以切割，以适应有限的安装空间。
光纤系统的工作原理
光纤传输光线的方式可以用全内反射的光学原理来解释。该原理规定，只要入射角小于某个临界值，则任何撞击芯部和包层（具有不同密度）边界的光线都将进行全反射。光束经由反射一直穿透细微的光纤，在进入光纤时以相同的近似角度出射。
信号会随着距离的变远而逐渐减弱。 信号 衰减 随即发生，具体取决于 芯部 材料的纯度。
右图显示了光纤组件如何连接到光纤检测系统中的某个放大器。
光纤组件
光纤组件决定检测模式。所以，一旦您选择了自己想要使用的光纤类型，则可选择您的应用场合需要的组件。
独立光纤组件
独立的光纤组件仅仅将光从发射器引导到检测位置，或从检测位置返回到接收器。光纤组件的配置决定了检测模式。独立的组件通常成对用于对射式检测。
分叉光纤组件
分叉光纤在一个光纤组件内将发射的光与接收的光（通过由不同光纤组成的两个分支）一起传导。如此一来，只需使用一个传感器，便可通过相同的光纤组件来照明和查看物体。
如果物体出现在分叉光纤检测端的前面，则来自某一个分支的光线将从该物体反射回来，并通过另一个分支返回到接收器。 分叉组件通常用于漫反射式检测，也可用于直反式检测。
了解更多信息
有关光纤传感的更多信息，联系专家，讨论您的具体应用。
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