隨著光纖製造技術的日益精進,使得光纖特性趨於完美,所以光纖通信凌 駕於傳統性傳輸媒體之上,因此光纖之應用,成為一個重要的範疇。由於 光纖具有體積小、重量輕、頻寬大、保密性高、傳輸損失低、電絕緣性佳 及不受電磁干擾等多重優點,所以光纖通訊目前已被廣泛的應用在工業及 軍事上,另一重要應用為光纖感測器,目前也正在積極研究發展中。一般 對感測器的要求有高可靠度、高靈敏度、良好的線性特性與寬頻率響應、 良好的雜訊免疫力及使用簡單等,而光纖感測器是以光學技術為基礎且利 用光纖的優良特性所製成的,故能符合上述之需求。其中良好的抗雜訊能 力,是傳統感測器所望塵莫及的。多工能力的優劣影響整個系統的成本, 多工能力愈佳,所花的費用愈低。由於這個原因,促使光纖感測器多工技 術的需要及發展。多工技術種類有: 空間多工、波長多工、時間多工、頻 率多工、同調多工、極化多工等六種。基本上光纖感測器以感測元件分類 可分為二類,一類為本質性的,另一類為非本質性的。所謂本質性的,就 是光纖本身成了主要的感測元件,即光纖不僅導光,同時也負責感測外界 的訊號。而非本質性的,就是光纖只負責導光,不負責訊號之感測,負責 感測的是外接的感測器。若以訊號調變技術分類可分為五類(1)光強度調 變(2)光相位調變(3)光偏極化(4)光頻率調變 (5)光波長調變。上述各種 調變原理不但可單獨應用在各種感測器上,並可交互搭配應用。本文所研 究製作之反射式溫度感測器,是一種本質性的光強度感測器。利用經調變 過的光脈波訊號,行經感測器時,感測器內的折射率匹配液因折射率隨溫 度改變而變化,使得感測器內的光纖端面光反射量,會受到外界環境溫度 的改變,而呈現某種比例關係的變化,藉光反射量大小變化,可以換算出 外界環境之待測參數的實際值。本系統採用時間多工法是目前光纖感測網 路中最常使用,也是最成熟的多工技術,配合光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer )來解決高功率的光源及快速的電子訊號處 理。由於本研究之系統架構簡單、無串音、雜訊低、單一的光源及檢光器 、穩定性高、響應佳,尤其具有多工能力極佳特性,對整個系統的成本, 所花的費用低,因此本系統不失為一種理想之多工檢測系統。
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