跟着光纤及光纤通讯技能的飞速开展，光纤传感技能应运而生。自诞生以来，光纤传感器以其体积小、重量轻、灵敏度高、呼应速度快、抗电磁干扰才能强和运用方便等长处敏捷开展起来。尤其是物联网飞速开展的今日，光纤传感技能的位置更不行忽视。
光纤传感器基本原理及开展现状
1.光纤传感器基本原理及分类
光纤传感技能是20世纪70年代开展起来的一种新式的传感技能，当光在光纤中传达时，在外界温度、压力、位移、磁场、电场和滚动等要素效果下，经过光的反射、折射和吸收效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等，可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地产生改变，因而可将光纤作为灵敏元件来勘探各种物理量。
光纤传感器主要由光源、传输光纤、光电勘探器和信号处理部分等组成。其基本原理是将来自光源的光经过光纤送入传感头（调制器），使待丈量参数与进入调制区的光相互效果后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位和偏振态等）产生改变，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光电勘探器，将光信号转化为电信号，最终经过信号处理后复原出被测物理量。光纤传感器一般可分为功用型（传感型）传感器和非功用型（传光型）传感器两大类。
功用型传感器是运用光纤对外界信息具有灵敏才能和检测才能的特性，将光纤作为灵敏元件，当被丈量在光纤中传输时，光的强度、相位、频率或偏振态等特性将产生改变，然后完结了调制的功用。然后再经过对被调制过的信号进行解调，得出被测信号。在这种传感器中，光纤不只起到了传光的效果，还起到了“感”的效果。
非功用型传感器是运用其他灵敏元件来感触被丈量的改变，光纤仅作为信息的传输介质，即光纤只起导光效果。与传统的电传感器比较，光纤传感器具有抗电磁干扰才能强、电绝缘性好和灵敏度高级长处，因而被广泛运用于各个范畴，如环境、桥梁、大坝、油田、临床医学检测和食品安全检测等范畴。
2.光纤传感器的开展现状
自光纤传感器诞生以来，其优越性及运用广泛性遭到了国际各国的亲近重视及高度重视，并对其展开了活跃的研讨及开发。现在，现已完结了光纤传感器对位移、压力、温度、速度、振荡、液位和视点等70多种物理量的丈量。美国、英国、德国和日本等一些国家将要点研讨放在光纤传感器体系、现代数字光纤操控体系、光纤陀螺、核辐射监控、飞机发动机监控和民用计划等6个方面，并取得了必定的成果。
我国光纤传感器的研讨作业开始于1983年，一些大学、科研院所和公司等对光纤传感器的研讨使得光纤传感技能得到了飞速开展。2010年南京大学工程办理学院教授张旭苹创造的“根据布里渊效应的接连分布式光纤传感技能”经过了教育部安排的专家判定。判定专家组共同以为，此项技能创新性强，具有多项自主知识产权，技能上到达了国内抢先、国际先进水平，具有杰出的运用远景。这一技能的实质是运用了物联网概念，该技能填补了我国物联网空白。
物联网的基本原理
物联网的概念是1999年提出的，其英文名称为“TheInternetofThings”，即“物物相连的网络”。物联网是在互联网的基础上运用RFID（无线射频辨认）技能、红外感应器、全球定位体系以及激光扫描器等信息传感设备将物品与互联网进行衔接，完结信息交流和通讯，然后完结智能化定位、智能化辨认、盯梢、监控和办理的网络。物联网的技能架构包含3个层面：感知层、网络层和运用层。
感知层主要是收集物品在物理国际中产生的各种数据信息，主要由温度感应器、声响感应器、振荡感应器、压力感应器、传感器、终端、RFID标签和读写器、二维码标签和读写器、传感器网络等各品种型的收集和操控模块组成。
网络层分为接入层和承载网络两部分，该层能够完结大范围信息沟通，经过现在现已存在的移动网络、互联网等通讯体系，将感知层得到的数据信息传到地球各个地方，完结地球范围内的远距离通讯。
运用层由各种运用服务器组成，该层的主要任务是在感知层和网络层的作业完结之后汇总取得的一切关于物品的信息，然后对信息进行再加工，进一步前进信息的综合运用度。该层是物联网与各种职业的桥梁，能够完结物联网技能运用到各个职业中，满意职业需求，完结职业的智能化。
根据物联网的光纤传感技能运用计划
由上述物联网的基本知识可知，在物联网中需求很多的传感器来感知各式各样的环境参数，为物联网供给最原始的数据信息，然后经过处理得到人们所需求的成果，因而传感器是物联网的中心。
1.在基础设施工程物联网中的运用
在公路、桥梁、地道和修建等重大工程建造及运用过程中，常常会呈现地道部分坍塌、渗漏以及火灾，桥梁部分裂缝、坍塌等现象，不只严重威胁着公民的生命及产业安全，还影响了国民经济的快速安稳开展。将光纤传感器嵌于这些修建物或许公共设施内部，能够感触桥梁的结构变形、结构动态特性及交通荷载等状况，一起运用张力传感器感触地道容易产生塌方的部分的变形状况，这些信息能够与互联网相结合，构成一个“光纤物联网”，完结对这些基础设施的长时间安稳的实时监测，削减事端的产生。
2.在现代农业物联网中的运用
物联网及传感技能的开展推动了农业现代化技能的前进。将传感技能运用在农作物的育苗、成长、收成及贮藏等环节，并构成一个物联网体系，能够使农业的出产及办理到达高产、低耗的意图。
在农作物的育苗、成长过程中，经过光纤温度传感器、光纤湿度传感器及光纤二氧化碳传感器等对农作物成长环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤中的营养、ＰＨ值及二氧化碳浓度等物理量进行检测，并实时反应给办理中心，再经过自动操控设备调理相应的参数，可使农作物有一个最佳的成长环境，到达快速成长及高产的意图。
此外，在农产品的加工及贮存过程中，相同也能够运用光纤温度传感器及光纤湿度传感器来获取粮仓的环境信息并用来辅导通风翻晒等作业。对生果、蔬菜等的贮藏需求相应的光纤气体传感器来丈量乙烯、氧、二氧化碳、氨、氟利昂等气体的浓度。这些信息能够经过物联网体系反应到监测中心，进行实时监控，且能够完结长途操控。
3.在智能周界侵略防备体系中的运用
根据光纤传感技能的周界侵略防备体系，是近年来跟着光纤传感技能的开展而在工业范畴的一大运用亮点。现在，运用在周界侵略防备体系中的传感器品种繁复，因而体系的技能解决计划也截然不同，但总体上来说，均是选用光纤周界侵略传感器来感触外界侵扰状况，并及时报警，该项技能能够广泛运用于机场、电站和军事基地等重要场所。
4.其他运用
光纤传感器因为具有抗电磁干扰等长处，因而能够运用于电传感器不易运用的场合，在国防上，光纤传感器可用于水声探潜（光纤水听器）、光纤制导、姿势操控、航天航空器的结构损害勘探以及战场环境（电磁环境、生化环境等）的勘探等；在电力体系中，可用于丈量大型电机的转子、定子和高压变压器内部的电流、电压和温度等；此外，光纤传感器还能够用于油气挖掘过程中井下的压力、温度等参数的监测、输油管的走漏监测等，这些均能够与互联网相结合，构成强壮的物联网络，完结安全出产和办理。
结束语
光纤传感器以其多方面的长处越来越遭到人们的重视，且已广泛运用于国民日子的不同范畴。传感器是物联网的中心，跟着传感技能及物联网的快速开展，光纤传感技能与物联网的紧密结合将成为人们重视的焦点，且在人们的出产和日子中将发挥越来越大的效果。
