光纤传感器的种类很多，工作原理也各不相同，但都离不开光的调制和解调两个环节。光调制就是把某一被测信息加载到传输光波上，这种承载了被测量信息的调制光再经光探测系统解调，便可获得所需检测的信息。原则上说，只要能找到一种途径，把被测信息叠加到光波上并能解调出来，就可构成一种光纤传感器。

常用的光调制有强度调制、相位调制、频率调制及偏振调制等几种。为了便于说明，下面将结合典型传感器实例介绍这些方法。

1)光纤压力传感器

在光纤传感器中，光强度调制的基本原理可简述为以被测对象所引起的光强度变化，来实现对被测对象的检测。

如图4-29 所示为一种按光强度调制原理制成的光纤压力传感器结构，这种压力传感器的工作原理如下。

(1)被测力作用于膜片，膜片感受到被测力向内弯曲，使光纤与膜片间的气隙减小，使棱镜与光吸收层之间的气隙发生改变。

(2)气隙发生改变引起棱镜界面上全内反射的局部破坏，造成一部分光离开棱镜的上界面，进入吸收层并被吸收，致使反射回接收光纤的光强减小。

(3)接收光纤内反射光强度的改变可由桥式光接收器检测出来。

(4)桥式光接收器输出信号的大小只与光纤和膜片间的距离和膜片的形状有关。

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图4-29　光纤压力传感器结构

光纤压力传感器的响应频率相当高，如直径为2mm、厚度为0.65mm 的不锈钢膜片，其固有频率可达128kHz。因此在动态压力测量中也是比较理想的传感器。

光纤压力传感器在工业中具有广泛的应用前景。它与其他类型的压力传感器相比，除不受电磁干扰、响应速度快、尺寸小、质量轻及耐热性好等优点外，还没有导电元器件，特别适合于有防爆要求的场合使用。

2)光纤血流传感器

光波具有多普勒效应，观察者和目标有相对运动时，观察者接收到的光波频率会发生变化：相向运动则频率增高，相背运动则频率降低。光纤血流传感器正是利用了光波的多普勒效应制成的，光纤只起传输作用。光纤血流传感器，如图4-30 所示，激光器发出的激光束频率为f，激光束由分束器分为两束，一束作为测量光通过光纤探针送到被测动脉血管血液中，流动的血液对光产生散射，其中一部分光按原路返回，但血流速度已对其产生了多普勒频移f+Δf。另一束作为参考光送入移频器，由移频器对其产生-f1频移，参考光频率变为f-f1。测量光和参考光由光电二极管转换为光电流，送入频率分析仪进行混频，输出光电流频率为f1+Δf。由记录仪显示的多普勒频移谱，如图4-31 所示，I 表示输出的光电流，f0表示最大频移，f1为参考光频移，由频移Δf 大小和正负可以测算血流速度和方向。

图4-30　光纤血流传感器

图4-31　多普勒频移谱图