何时使用光纤进行光电检测

2017 年 10 月 25 日

在某些检测情形中，空间太受限制或环境对大多数传感器过于不利，  因而使用光纤、透明的玻璃或塑料绞线来将光能传入和传出此类区域。  本文介绍光纤传感器的优点、考虑因素和常见应用。 

光纤在光电检测中优点多多，其中包括尺寸紧凑，非常灵活，能够耐受其他传感器不适合的高难度环境。 

光纤组件尺寸小巧，十分灵活，适合布置和安装在狭小空间。塑料光纤组件通常是单股的光纤。它们可以敷设到格外狭小的区域。  塑料光纤在反复弯曲下也能完好无损。预卷曲的塑料光纤可用于往复机构上的检测应用。

光纤的结构牢固，在腐蚀性物质或极端潮湿的区域能保持完好无损，并且不受电噪声的影响。  光纤不含任何电路，没有活动的零部件，它们可以经由“管道”安全地将光线传入和传出危险的检测位置。

此外，大部分玻璃光纤组件非常坚固，在极端温度下能可靠工作。聚丙烯、Teflon®和尼龙等护套材料，都可以用来为恶劣环境下的塑料和玻璃光纤组件提供防护。  此外，光纤的质量很小，光纤组件能承受高度振动和机械冲击。

一些光纤装有灵活的探针，能够针对特定应用的物理和光学要求进行最佳“塑造”。

使用光纤检测系统的缺点少之又少，但在选择检测技术时需要谨记这些考虑因素：成本、检测范围和过量增益。

• 检测系统的成本：光纤增加了系统的成本，因为除了基本的光电传感器外，总是会有光纤组件这种额外的零部件。   必须根据效益权衡成本，确定光纤是否适合具体的应用。
• 检测范围和过量增益：将光耦合到光纤和从光纤耦合时，很大一部分检测光能会丢失。随着光纤长度的延伸，一些光线会发生衰减。因此，检测范围较短，过量增益水平低于一体式传感器。