法珀傳感器技術(shù)綜述

劉穎婷

摘 要：光纖法珀傳感器在眾多領(lǐng)域有著廣泛的研究和應(yīng)用。與電傳感器相比，光纖傳感器具有一系列獨特的優(yōu)點；靈敏度高、抗電磁干擾、耐腐蝕、耐潮、電絕緣性好、防爆、便于和光纖傳輸系統(tǒng)組成遙測網(wǎng)絡(luò)等。通過對國內(nèi)外光纖法珀傳感器領(lǐng)域的相關(guān)專利進(jìn)行分析，了解國內(nèi)外在該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

關(guān)鍵詞：法珀傳感器；光纖；數(shù)據(jù)庫

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.263

0 引言

Fabry-Perot 干涉儀（FPI）有時也被稱為 Fabry-Perot 標(biāo)準(zhǔn)具，由兩面反射鏡和它們之間的間隙組成。自從 19 世紀(jì)末期問世以來，F(xiàn)PI 被廣泛應(yīng)用于高精度的分光鏡中。直到 1980年代早期，人們利用光纖制成了 FPI，1980 年代后期，光纖 FPI 開始被廣泛應(yīng)用于溫度、應(yīng)變和復(fù)合材料的超聲波壓力傳感中。這些早期的研究工作為光纖 FPI 的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，1990 年代初期光纖 FPI 開始進(jìn)行商業(yè)開發(fā)，產(chǎn)生了很多實用的傳感器和其它相關(guān)應(yīng)用。

1 法珀傳感器的原理

光纖法珀傳感器由光學(xué)法珀干涉儀發(fā)展而來，它是由兩根端面鍍以反射膜、間距為L、相互平行的光學(xué)平行平板組成的光學(xué)諧振腔。當(dāng)一束相干光射入F-P腔中，大部分光在腔內(nèi)來回反射、形成光學(xué)諧振。在每次反射過程中，都有少量光分別從兩鏡面處透射出，且每次透射的光束與前一透射光束的相位差都恒定[1，2]。

2 法珀傳感器專利申請分析

將法珀傳感器在/ti字段中分別使用CNABS數(shù)據(jù)庫與SIPOABS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如下：

從圖2.1中可以看出，國外在g01b9/02分類號下的申請量較多，說明了在采用光學(xué)測量方法為其特征的儀器領(lǐng)域中法珀傳感器的研究比較活躍，國外關(guān)于法珀傳感器的研究在g02b26/00、g01j3/26、g02f1/21這些領(lǐng)域的申請量均領(lǐng)先于中國。值得一提的是，國內(nèi)在光纖傳感g(shù)01d5/26領(lǐng)域?qū)Ψㄧ陚鞲衅鞯膽?yīng)用領(lǐng)先于國外，從一方面反映了中國在光纖傳感領(lǐng)域發(fā)展較快。基于法珀傳感器在光纖傳輸中的應(yīng)用以及結(jié)合本領(lǐng)域g01d光纖傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢，選擇g01d5/26進(jìn)行對法珀傳感器的研究狀況進(jìn)行統(tǒng)計分析。

在SIPOABS中以法珀傳感器的關(guān)鍵詞與分類號g01d5/26進(jìn)行限定檢索相關(guān)申請進(jìn)行統(tǒng)計分析，得到各國或地區(qū)在該條件下的專利申請量，如圖2.2所示，目前，以中國、美國、德國居于前位。由此可知，在法珀傳感器于光纖傳感方面的應(yīng)用，中國、美國和德國處于研究前列。

在SIPOABS中以法珀傳感器的關(guān)鍵詞和分類號g01d5/26進(jìn)行限定檢索相關(guān)申請進(jìn)行簡單統(tǒng)計，得到該限定條件下有關(guān)法珀傳感器于光纖傳感方面應(yīng)用的專利申請量的分布趨勢。如圖2.3可以看出，法珀傳感器應(yīng)用于光纖傳感領(lǐng)域的發(fā)展在1981-1990，2000-2010發(fā)展頗為活躍。

在SIPOABS中以法珀傳感器的關(guān)鍵詞和分類號g01d5/26進(jìn)行限定檢索相關(guān)申請進(jìn)行簡單統(tǒng)計，得到該限定條件下有關(guān)法珀傳感器于光纖傳感方面應(yīng)用的專利申請量的主要申請人分布。由圖可以看出，中國的天津大學(xué)、法國的斯倫貝謝公司、芬蘭維薩拉公司都在該領(lǐng)域取得了很好的研究成果。

3 總結(jié)

從整體的發(fā)展來說，法珀傳感器在光纖技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較為迅速，這也得益于光纖傳感技術(shù)在這幾十年的發(fā)展，從前述分析中可以看出，國內(nèi)申請人主要集中在高校，因此，就這一領(lǐng)域的檢索工作，非專利文獻(xiàn)的檢索占據(jù)很重要的部分。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉為俊，微光纖法珀應(yīng)變與折射率傳感器研究[D].重慶大學(xué)，2010.

[2]李健寧.多通道高速光纖法珀振動傳感器解調(diào)儀器系統(tǒng)研究[D].重慶大學(xué)，2014.endprint