光纤光栅传感技术具有噪
声低、调制信号稳定、测量准确性高以及抗干扰能力强等自身特有的优点。2012 年,分布式光纤传感技术得到高速发展,基于布里渊散射的光纤分布式传感技术:将连续的探测光和脉冲的泵浦光分别从光纤的两端注入,两束光的频差等于布里渊频移,当受到温度影响时,布里渊频移将发生改变,通过测量光强变化可获取温度值。此技术测量精度高,能进---距离测量,受到广泛关注与研究。
原子力显微镜是一种扫描探针显微镜(spm),其中探针跟随材料表面,以检测探针和材料之间的原子力,从而生成材料表面的图像。与光学显微镜相比,扫描探针显微镜具有---的空间分辨率,能够在原子水平上检查表面轮廓。此外,原子力显微镜是一种扫描探针显微镜,sld,能够测量绝缘材料。
通过将sld发出的光发射到带有探针的悬臂梁的后侧,并使用位置传感器检查反射的激光,可以---的地检查探针的移动,从而以纳米级的精度观察物质表面。
光纤结构
光纤由两层圆柱状介质构成,内层为纤芯,外层为包层; 纤芯的折射率比包层的折射率稍大,这样利用全反射的原理把光约束在界面内并沿着光纤轴线传播。单模光纤和多模光纤的主要差别是纤芯的尺寸、纤芯与包层的折射率差值。
光纤传光原理
根据几何光学理论, 当光线以某一较小的入射角θ1, 由折射率较大的光密物质射向折射率较小的光疏物质时, 一部分入射光以折射角θ2 折射入光疏物质, 其余部分以θ1 角度反射回光密物质, 根据光的折射定律。利用光的全反射原理,只要使射入光纤端面的光线与光轴的夹角小于一定值,使得光纤中的光线发生全反射时,则光线射不出光纤的纤芯( 纤芯折射率>; 包层折射率)。光线在纤芯和包层的界面上不断地发生全反射,经过若干次的全反射,光就能从光纤的一端以---传播到另一端,这就是光纤导光的基本原理。
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