波長調製檢視原始碼討論檢視歷史

來自 孔夫子舊書網 的圖片

波長調製是中國的一個科技名詞。

漢字是世界上獨一無二的方塊字，是世界上最典雅、最俊美的文字。四角方方，大氣承當。四平八穩，神州永昌。她講究字體的間架結構，平衡布局。也講求字形的沉穩厚重，大氣端莊。橫要平豎則直，切不可頭重腳輕根底輕飄。

名詞解釋

波長調製是通信用語，指利用外界作用改變光纖中光的波長的方法，通過檢測光纖中光的波長的變化來測量各種物理量。

光纖波長調製傳感器主要是利用傳感探頭的光頻譜特性隨外界被測量變化而變化的特性。大多數波長調製系統中，光源採用白熾燈或汞弧燈。頻譜分析儀一般採用稜鏡分光計、光柵分光計、干涉濾光器和染料濾光器等方式。光纖波長調製技術主要應用於醫學、化學等領域。例如，對於人體血液的分析，PH值檢測，指示劑溶液濃度的化學分析，磷光和熒光現象分析，黑體輻射分析，法布里-珀羅濾光器等。

原理

波長調製光纖傳感器主要是利用傳感探頭的光頻譜特性隨外界物理量變化的性質來實現的，通過檢測光頻譜特性實現被測參數測量。由于波長與顏色直接相關，因此波長調製又稱為顏色調製。波長調製中，光源發出的能量為 （λ）的光信號，經過入射光纖進入調製器，在調製器中，光信號與被測信號相互作用，光譜分布發生變化，輸出光纖的能量分布為 （λ），由光譜分析儀檢測出 （λ）即可求得被測信號。

波長調製光纖傳感器中，有時不需要光源，而是利用黑體輻射、熒光（磷光）等的光譜分布與某些外界參數有關的特性來測量被測信號的。

實現方法

利用熱色物質的顏色變化

60W的鎢絲燈光經過光纖進入熱變色溶液，其反射光被另一光纖接收後，分兩束分別經過波長為650mm和800mm的濾光片，最後由光電檢測器接收。這種熱變色溶液的光強與溫度有關係，溫度為20℃時，在500nm處有一個吸收峰，溶液呈紅色，溫度升高到75℃時，在650nm處也有一個吸收峰，溶液呈綠色。在波長為650nm時，光強隨溫度變化最靈敏，在波長為800nm時，光強與溫度無關。因此，選這兩個波長進行檢測（即波長檢測）就能確定外界物理量。

利用磷光（熒光）光譜的變化

用稀土磷光體做的探頭被頻率為 的紫外光照射後，發出一個與溫度有關的光譜。光譜中紅光 譜線的強度隨溫度而增加，而綠光光譜線 則降低，但兩者的比值是溫度的單值函數。由於這兩條譜線被相同的光照激勵，故它們的比值與激勵光譜的光強基本無關。

利用黑體輻射

利用黑體輻射，不需要外加光源，而且簡單地由探頭尖端（即黑體腔）收集黑體的光譜輻射，然後通過光纖把這種寬頻帶的輻射傳送到分光儀或濾光片，根據普朗克提出的輻射亮度與波長的關係隨溫度變化的公式，通過雙波長就能測出黑體的溫度。

利用濾光器參數的變化

在外界因素影響下，法布里-珀羅標準具（濾光器）的間隔會變動，這樣就引起濾光器透射和反射功能的變化。這樣，可以用一個以CCD陣列通過分光計（或稜鏡）對此光譜取樣，利用這個取樣光譜來計算濾光器的變換特性就能確定外界因素。