第五章 磁敏傳感器

1、固態(tài)圖像傳感器1 1CCDCCD的結(jié)構(gòu)和基本原理的結(jié)構(gòu)和基本原理電荷轉(zhuǎn)移方向 圖58 CCD的MOS結(jié)構(gòu)P型Si耗盡區(qū)123輸出柵輸入柵輸入二極管輸出二極管 SiO2CCD是由若干個(gè)電荷耦合單元組成，該單元的結(jié)構(gòu)如圖是由若干個(gè)電荷耦合單元組成，該單元的結(jié)構(gòu)如圖所示。所示。CCD的最小單元是在的最小單元是在P型（或型（或N型）硅襯底上生長(zhǎng)型）硅襯底上生長(zhǎng)一層厚度約為一層厚度約為120nm的的SiO2，再在，再在SiO2層上依次沉積鋁電層上依次沉積鋁電極而構(gòu)成極而構(gòu)成MOS的電容式轉(zhuǎn)移器。將的電容式轉(zhuǎn)移器。將MOS陣列加上輸入、陣列加上輸入、輸出端，便構(gòu)成了輸出端，便構(gòu)成了CCD。 當(dāng)向SiO2表

2、面的電極加正偏壓時(shí)，P型硅襯底中形成耗盡區(qū)（勢(shì)阱），耗盡區(qū)的深度隨正偏壓升高而加大。其中的少數(shù)載流子（電子）被吸收到最高正偏壓電極下的區(qū)域內(nèi)，形成電荷包（勢(shì)阱）。對(duì)于N型硅襯底的CCD器件，電極加正偏壓時(shí)，少數(shù)載流子為空穴。 如何實(shí)現(xiàn)電荷定向轉(zhuǎn)移呢？電荷轉(zhuǎn)移的控制方法，非常類似于步進(jìn)電極的步進(jìn)控制方式。也有二相、三相等控制方式之分。下面以三相控制方式為例說明控制電荷定向轉(zhuǎn)移的過程。見圖59 P1 P1 P2 P2 P3 P3 P1 P1 P2 P2 P3 P3 P1 P1 P2 P2 P3 P3P1P1P2P2P3P3(a)123t0t1t2t3t(b)圖59 電荷轉(zhuǎn)移過程t=t0t=t1t=

3、t2t=t30 三相控制是在線陣列的每一個(gè)像素上有三個(gè)金屬電極P1,P2,P3,依次在其上施加三個(gè)相位不同的控制脈沖1，2，3，見圖。CCD電荷的注入通常有光注入、電注入和熱注入等方式。圖采用電注入方式。當(dāng)P1極施加高電壓時(shí)，在P1下方產(chǎn)生電荷包（t=t0）；當(dāng)P2極加上同樣的電壓時(shí)，由于兩電勢(shì)下面勢(shì)阱間的耦合，原來在P1下的電荷將在P1、P2兩電極下分布（t=t1）；當(dāng)P1回到低電位時(shí)，電荷包全部流入P2下的勢(shì)阱中（t=t2）。然后，p3的電位升高，P2回到低電位，電荷包從P2下轉(zhuǎn)到P3下的勢(shì)阱（t=t3），以此控制，使P1下的電荷轉(zhuǎn)移到P3下。隨著控制脈沖的分配，少數(shù)載流子便從CCD的一端

4、轉(zhuǎn)移到最終端。終端的輸出二極管搜集了少數(shù)載流子，送入放大器處理，便實(shí)現(xiàn)電荷移動(dòng)。2 2線型線型CCDCCD圖像傳感器圖像傳感器 線型CCD圖像傳感器由一列光敏元件與一列CCD并行且對(duì)應(yīng)的構(gòu)成一個(gè)主體,在它們之間設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)移控制柵,如圖60(a)所示。在每一個(gè)光敏元件上都有一個(gè)梳狀公共電極,由一個(gè)P型溝阻使其在電氣上隔開。當(dāng)入射光照射在光敏元件陣列上,梳狀電極施加高電壓時(shí),光敏元件聚集光電荷,進(jìn)行光積分,光電荷與光照強(qiáng)度和光積分時(shí)間成正比。在光積分時(shí)間結(jié)束時(shí),轉(zhuǎn)移柵上的電壓提高(平時(shí)低電壓),與CCD對(duì)應(yīng)的電極也同時(shí)處于高電壓狀態(tài)。然后,降低梳狀電極電壓，各光敏元件中所積累的光電電荷并行地轉(zhuǎn)移到

5、移位寄存器中。當(dāng)轉(zhuǎn)移完畢,轉(zhuǎn)移柵電壓降低,梳妝電極電壓回復(fù)原來的高電壓狀態(tài),準(zhǔn)備下一次光積分周期。同時(shí),在電荷耦合移位寄存器上加上時(shí)鐘脈沖,將存儲(chǔ)的電荷從CCD中轉(zhuǎn)移,由輸出端輸出。這個(gè)過程重復(fù)地進(jìn)行就得到相繼的行輸出,從而讀出電荷圖形。 目前，實(shí)用的線型CCD圖像傳感器為雙行結(jié)構(gòu)，如圖60（b）所示。單、雙數(shù)光敏元件中的信號(hào)電荷分別轉(zhuǎn)移到上、下方的移位寄存器中，然后，在控制脈沖的作用下，自左向右移動(dòng)，在輸出端交替合并輸出，這樣就形成了原來光敏信號(hào)電荷的順序。轉(zhuǎn)移柵光積分單元不透光的電荷轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)光積分區(qū)輸出轉(zhuǎn)移柵(a)(b)圖60 線型CCD圖像傳感器輸出3 3面型面型CCDCCD圖像傳感器圖

6、像傳感器 面型CCD圖像傳感器由感光區(qū)、信號(hào)存儲(chǔ)區(qū)和輸出轉(zhuǎn)移部分組成。目前存在三種典型結(jié)構(gòu)形式，如圖61所示。 圖61(a)所示結(jié)構(gòu)由行掃描電路、垂直輸出寄存器、感光區(qū)和輸出二極管組成。行掃描電路將光敏元件內(nèi)的信息轉(zhuǎn)移到水平（行）方向上，由垂直方向的寄存器將信息轉(zhuǎn)移到輸出二極管，輸出信號(hào)由信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為視頻圖像信號(hào)。這種結(jié)構(gòu)易于引起圖像模糊。二相驅(qū)動(dòng)視頻輸出 行掃描發(fā)生器輸出寄存器檢波二極管二相驅(qū)動(dòng)感光區(qū)溝阻P1 P2P3P1 P2P3P1 P2P3 感光區(qū) 存儲(chǔ)區(qū)析像單元 視頻輸出輸出柵串行讀出圖61 面型CCD圖像傳感器結(jié)構(gòu)(a)(b) 圖61（b）所示結(jié)構(gòu)增加了具有公共水平方向電極的

7、不透光的信息存儲(chǔ)區(qū)。在正常垂直回掃周期內(nèi)，具有公共水平方向電極的感光區(qū)所積累的電荷同樣迅速下移到信息存儲(chǔ)區(qū)。在垂直回掃結(jié)束后，感光區(qū)回復(fù)到積光狀態(tài)。在水平消隱周期內(nèi)，存儲(chǔ)區(qū)的整個(gè)電荷圖像向下移動(dòng)，每次總是將存儲(chǔ)區(qū)最底部一行的電荷信號(hào)移到水平讀出器，該行電荷在讀出移位寄存器中向右移動(dòng)以視頻信號(hào)輸出。當(dāng)整幀視頻信號(hào)自存儲(chǔ)移出后，就開始下一幀信號(hào)的形成。該CCD結(jié)構(gòu)具有單元密度高、電極簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但增加了存儲(chǔ)器。光柵報(bào)時(shí)鐘二相驅(qū)動(dòng)輸出寄存器檢波二極管 視頻輸出垂直轉(zhuǎn)移寄存器感光區(qū)二相驅(qū)動(dòng)圖61 (c) 圖61(c)所示結(jié)構(gòu)是用得最多的一種結(jié)構(gòu)形式。它將圖61(b)中感光元件與存儲(chǔ)元件相隔排列。即一列

8、感光單元，一列不透光的存儲(chǔ)單元交替排列。在感光區(qū)光敏元件積分結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)移控制柵打開，電荷信號(hào)進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)。隨后，在每個(gè)水平回掃周期內(nèi)，存儲(chǔ)區(qū)中整個(gè)電荷圖像一次一行地向上移到水平讀出移位寄存器中。接著這一行電荷信號(hào)在讀出移位寄存器中向右移位到輸出器件，形成視頻信號(hào)輸出。這種結(jié)構(gòu)的器件操作簡(jiǎn)單，但單元設(shè)計(jì)復(fù)雜，感光單元面積減小，圖像清晰。 目前，面型CCD圖像傳感器使用得越來越多，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品的單元數(shù)也越來越多，最多已達(dá)10241024像元。我國(guó)也能生產(chǎn)512320像元的面型CCD圖像傳感器。MOS固態(tài)圖像傳感器 MOS固態(tài)圖像傳感器又稱為掃描光電二極管陣列，其圖像傳感器質(zhì)量很高，可用低壓電源驅(qū)動(dòng)

9、，且外圍電路簡(jiǎn)單。圖中所示為MOS固態(tài)圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，由感光區(qū)和傳輸區(qū)組成，感光區(qū)由一系列光敏單元組成，傳輸區(qū)由轉(zhuǎn)移柵和一系列移位寄存器組成。光照產(chǎn)生的信號(hào)電荷存在感光區(qū)光敏二極管中，接通轉(zhuǎn)移柵后，信號(hào)電流流入傳輸區(qū)。傳輸區(qū)是遮光的，以防因光生噪聲電荷干擾導(dǎo)致圖像模糊。光照產(chǎn)生的信號(hào)電荷存貯于感光區(qū)的光敏二極管中,接通轉(zhuǎn)移柵后,信號(hào)電荷流入傳輸區(qū)。CMOS有源像素圖像傳感器 CMOS技術(shù)可以將圖像傳感器陣列，驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)處理電路，控制電路，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，改進(jìn)的界面完全集成在一起，其結(jié)構(gòu)如圖所示。由光敏單元陣列，信號(hào)處理電路，定時(shí)和控制電路，譯碼器，計(jì)數(shù)器，門閂電路等單元，有的還要模擬

10、-數(shù)字轉(zhuǎn)換器5.2.2 CMOS圖像傳感器圖像傳感器 CMOS圖像傳感器從原理可分為無源像素傳感器圖像傳感器從原理可分為無源像素傳感器PPS(Passive-Pixel Sensor)和有源像素傳感器和有源像素傳感器APS(Active- Pixel Sensor)兩大類。從結(jié)構(gòu)上講，兩大類。從結(jié)構(gòu)上講，主要包括光敏二極管型無源、有源像素圖像傳感器和光電柵型有源像素主要包括光敏二極管型無源、有源像素圖像傳感器和光電柵型有源像素圖像傳感器。圖像傳感器。 光敏單元 行 線 列 線 下圖簡(jiǎn)單的說明了光敏二極管型無源圖像傳感器和光敏二極管型有下圖簡(jiǎn)單的說明了光敏二極管型無源圖像傳感器和光敏二極管型有源

11、圖像傳感器感光單元的結(jié)構(gòu)源圖像傳感器感光單元的結(jié)構(gòu) 。 一、一、光敏二極管型光敏二極管型CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)圖像傳感器結(jié)構(gòu) 在光敏二極管型無源圖像傳感器中，光敏二極管受光照將光子變成在光敏二極管型無源圖像傳感器中，光敏二極管受光照將光子變成電子，通過行選擇開關(guān)將電荷讀到列輸出線上；在光敏二極管型有源電子，通過行選擇開關(guān)將電荷讀到列輸出線上；在光敏二極管型有源CMOS圖像傳感器中，則通過復(fù)位開關(guān)和行選擇開關(guān)將放大后的光生的圖像傳感器中，則通過復(fù)位開關(guān)和行選擇開關(guān)將放大后的光生的電荷讀到感光陣列外部的信號(hào)放大電路。無源像素圖像傳感器僅僅是一電荷讀到感光陣列外部的信號(hào)放大電路。無源像素圖像傳感器僅

12、僅是一種具有行選擇開關(guān)的光電二極管，通過控制行選擇開關(guān)把光生的電荷信種具有行選擇開關(guān)的光電二極管，通過控制行選擇開關(guān)把光生的電荷信號(hào)傳送到像素陣列外的放大器；有源像素圖像傳感器的每個(gè)像元內(nèi)部都號(hào)傳送到像素陣列外的放大器；有源像素圖像傳感器的每個(gè)像元內(nèi)部都包含一個(gè)有源單元，即包含由一個(gè)或多個(gè)晶體管組成的放大電路在像元包含一個(gè)有源單元，即包含由一個(gè)或多個(gè)晶體管組成的放大電路在像元內(nèi)部先進(jìn)行電荷放大再被讀出到外部電路。內(nèi)部先進(jìn)行電荷放大再被讀出到外部電路。 二、光電柵型有源像素圖像二、光電柵型有源像素圖像CMOS傳感器傳感器 光電柵型光電柵型APS CMOS像素單元像素單元框圖如右圖所示。像素單元包

13、括光框圖如右圖所示。像素單元包括光電柵電柵PG（Photogate）、浮置擴(kuò)輸出）、浮置擴(kuò)輸出FD(Flcating Diffusion)、傳輸電柵、傳輸電柵TX(Transfer Gate)、復(fù)位晶體管、復(fù)位晶體管MR(Reset Transistor)、作為源極跟、作為源極跟隨器的輸入晶體管隨器的輸入晶體管MIN、以及行晶、以及行晶體管體管MX，實(shí)際上，每個(gè)像元內(nèi)部就，實(shí)際上，每個(gè)像元內(nèi)部就是一個(gè)小小的表面溝道是一個(gè)小小的表面溝道CCD。每列。每列單元共用一個(gè)讀出電路，它包括第單元共用一個(gè)讀出電路，它包括第一源極跟隨器的負(fù)載晶體管一源極跟隨器的負(fù)載晶體管MLN以以及兩個(gè)用于存儲(chǔ)信號(hào)電平和復(fù)

14、位電及兩個(gè)用于存儲(chǔ)信號(hào)電平和復(fù)位電平的雙采樣和保持電路。這種對(duì)復(fù)平的雙采樣和保持電路。這種對(duì)復(fù)位和信號(hào)電平同時(shí)采樣的相關(guān)雙采位和信號(hào)電平同時(shí)采樣的相關(guān)雙采樣電路樣電路CDS能抑制來自像元浮置節(jié)能抑制來自像元浮置節(jié)點(diǎn)的復(fù)位噪聲。點(diǎn)的復(fù)位噪聲。 CCD 和和 CMOS 使用相同的光敏材料，使用相同的光敏材料， 因而受光后產(chǎn)生電子因而受光后產(chǎn)生電子的原理相同的原理相同, 并且具有相同的靈敏度和光譜特性，但是讀取過程不并且具有相同的靈敏度和光譜特性，但是讀取過程不同：同：CCD 是在同步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的配合下以幀或行的方式轉(zhuǎn)移，是在同步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的配合下以幀或行的方式轉(zhuǎn)移，整個(gè)電路非常復(fù)雜；整個(gè)電

15、路非常復(fù)雜；CMOS 則以類似則以類似 DRAM 的方式讀出信號(hào)，電的方式讀出信號(hào)，電路簡(jiǎn)單。路簡(jiǎn)單。CCD的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)、邏輯時(shí)序和信號(hào)處理等其他輔助功能的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)、邏輯時(shí)序和信號(hào)處理等其他輔助功能難以與難以與 CCD 集成到一塊芯片上，這些功能可由集成到一塊芯片上，這些功能可由 38 個(gè)芯片組合個(gè)芯片組合實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還需要一個(gè)多通道非標(biāo)準(zhǔn)供電電壓來滿足特殊時(shí)鐘驅(qū)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還需要一個(gè)多通道非標(biāo)準(zhǔn)供電電壓來滿足特殊時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的需要；而借助于大規(guī)模集成制造工藝，動(dòng)的需要；而借助于大規(guī)模集成制造工藝，CMOS 圖像傳感器能圖像傳感器能容易地把上述功能集成到單一芯片上。容易地把上述功能集成到單一芯片上。 C

16、CD 大多需要三種電源供電，功耗較大，體積也比較大大多需要三種電源供電，功耗較大，體積也比較大. CMOS 只需一個(gè)只需一個(gè) (35) V 單電源，其功耗相當(dāng)于單電源，其功耗相當(dāng)于 CCD 的的 1/10；高度集成高度集成 CMOS 芯片可以做的比人的大拇指還小。到目前為止，芯片可以做的比人的大拇指還小。到目前為止，面向數(shù)碼相機(jī)的面向數(shù)碼相機(jī)的CCD固體攝像元件的最高像素已超過固體攝像元件的最高像素已超過800萬(wàn)，而像萬(wàn)，而像素最高為素最高為1680萬(wàn)的萬(wàn)的CMOS圖像傳感器正在開發(fā)中。圖像傳感器正在開發(fā)中。 需要指出，電荷耦合器件（需要指出，電荷耦合器件（CCD）并不僅限圖像傳感器這一）并不

17、僅限圖像傳感器這一種應(yīng)用，它在模擬信號(hào)處理方面也有很好的應(yīng)用價(jià)值。種應(yīng)用，它在模擬信號(hào)處理方面也有很好的應(yīng)用價(jià)值。光 纖 傳 感 器光光 纖纖 傳傳 感感 器器 一、一、 概述概述 光纖傳感器是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一門新技術(shù), 它是伴隨著光纖及光通信技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。 光纖傳感器與傳統(tǒng)的各類傳感器相比有一系列優(yōu)點(diǎn)，如不受電磁干擾, 體積小, 重量輕, 可撓曲, 靈敏度高, 耐腐蝕,電絕緣、 防爆性好, 易與微機(jī)連接, 便于遙測(cè)等。 它能用于溫度、 壓力、應(yīng)變、位移、速度、加速度、磁、電、聲和PH值等各種物理量的測(cè)量, 具有極為廣泛的應(yīng)用前景。 光纖傳感器可以分為兩大類: 一類是

18、功能型（傳感型）傳感器; 另一類是非功能型（傳光型）傳感器。功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過對(duì)被調(diào)制過的信號(hào)進(jìn)行解調(diào), 從而得出被測(cè)信號(hào)。非功能型傳感器是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì)。 光纖傳感器所用光纖有單模光纖和多模光纖。單模光纖的纖芯直徑通常為212 m, 很細(xì)的纖芯半徑接近于光源波長(zhǎng)的長(zhǎng)度, 僅能維持一種模式傳播, 一般相位調(diào)制型和偏振調(diào)制型的光纖傳感器采用單模光纖; 光強(qiáng)度調(diào)制型或傳光型光纖傳感器多采用多模光纖。 為了滿足特殊要求, 出現(xiàn)

19、了保偏光纖、 低雙折射光纖、高雙折射光纖等。所以采用新材料研制特殊結(jié)構(gòu)的專用光纖是光纖傳感技術(shù)發(fā)展的方向。 二、二、 光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理 1 光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu) 光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱為光纖, 目前基本上還是采用石英玻璃, 其結(jié)構(gòu)示于圖67。 中心的圓柱體叫纖芯, 圍繞著纖芯的圓形外層叫做包層。纖芯和包層主要由不同摻雜的石英玻璃制成。纖芯的折射率n1略大于包層的折射率n2, 在包層外面還常有一層保護(hù)套, 多為尼龍材料。光纖的導(dǎo)光能力取決于纖芯和包層的性質(zhì), 而光纖的機(jī)械強(qiáng)度由保護(hù)套維持。 2 光纖的傳輸原理光纖的傳輸原理 眾所周知, 光在空間是直線傳播的。 在光纖中, 光的傳輸限

20、制在光纖中, 并隨光纖能傳送到很遠(yuǎn)的距離, 光纖的傳輸是基于光的全內(nèi)反射。 當(dāng)光纖的直徑比光的波長(zhǎng)大很多時(shí), 可以用幾何光學(xué)的方法來說明光在光纖內(nèi)的傳播。 設(shè)有一段圓柱形光纖, 如圖68所示, 它的兩個(gè)端面均為光滑的平面。 當(dāng)光線射入一個(gè)端面并與圓柱的軸線成角時(shí), 根據(jù)斯涅耳光的折射定律, 在光纖內(nèi)折射成, 然后以角入射至纖芯與包層的界面。若要在界面上發(fā)生全反射, 則纖芯與界面的光線入射角應(yīng)大于臨界角c, 即 c=arcsin (1) (8 - ) 并在光纖內(nèi)部以同樣的角度反復(fù)逐次反射, 直至傳播到另一端面。 為滿足光在光纖內(nèi)的全內(nèi)反射, 光入射到光纖端面的臨界入射角c應(yīng)滿足下式: 12nnc

21、cnnncos)2sin(sin111212222121)()sin1 (1nnnc所以212220)(sin1nnnc(2)(3) 實(shí)際工作時(shí)需要光纖彎曲, 但只要滿足全反射條件, 光線仍繼續(xù)前進(jìn)?？梢娺@里的光線“轉(zhuǎn)彎”實(shí)際上是由光的全反射所形成的。 一般光纖所處環(huán)境為空氣, 則n0=1。 這樣在界面上產(chǎn)生全反射, 在光纖端面上的光線入射角為 c= arcsin 說明光纖集光本領(lǐng)的術(shù)語(yǔ)叫數(shù)值孔徑NA, 即 NA= sinc= (5)21222)(1nn 21222)(1nn (4) 數(shù)值孔徑反映纖芯接收光量的多少。其意義是: 無論光源發(fā)射功率有多大, 只有入射光處于2c的光錐內(nèi), 光纖才能導(dǎo)

22、光。 如入射角過大, 如圖68中角r, 經(jīng)折射后不能滿足式（1）的要求, 光線便從包層逸出而產(chǎn)生漏光。所以NA是光纖的一個(gè)重要參數(shù)。一般希望有大的數(shù)值孔徑, 這有利于耦合效率的提高, 但數(shù)值孔徑過大, 會(huì)造成光信號(hào)畸變, 所以要適當(dāng)選擇數(shù)值孔徑的數(shù)值。 三、三、 光纖傳感器光纖傳感器 光纖傳感器由于它的獨(dú)特的性能而受到廣泛的重視, 它的應(yīng)用正在迅速地發(fā)展。下面我們介紹幾種主要的光纖傳感器。 光纖加速度傳感器光纖加速度傳感器 光纖加速度傳感器的組成結(jié)構(gòu)如圖69所示。 它是一種簡(jiǎn)諧振子的結(jié)構(gòu)形式。激光束通過分光板后分為兩束光, 透射光作為參考光束, 反射光作為測(cè)量光束。當(dāng)傳感器感受加速度時(shí), 由于

23、質(zhì)量塊M對(duì)光纖的作用, 從而使光纖被拉伸, 引起光程差的改變。 相位改變的激光束由單模光纖射出后與參考光束會(huì)合產(chǎn)生干涉效應(yīng)。激光干涉儀的干涉條紋的移動(dòng)可由光電接收裝置轉(zhuǎn)換為電信號(hào), 經(jīng)過處理電路處理后便可正確地測(cè)出加速度值。 光纖溫度傳感器光纖溫度傳感器 光纖溫度傳感器是目前僅次于加速度、壓力傳感器而廣泛使用的光纖傳感器。根據(jù)工作原理可分為相位調(diào)制型、 光強(qiáng)調(diào)制型和偏振光型等。這里僅介紹一種光強(qiáng)調(diào)制型的半導(dǎo)體光吸收型光纖溫度傳感器, 圖70為這種傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖, 它的敏感元件是一個(gè)半導(dǎo)體光吸收器, 光纖用來傳輸信號(hào)。傳感器是由半導(dǎo)體光吸收器、光纖、發(fā)射光源和包括光控制器在內(nèi)的信號(hào)處理系統(tǒng)等組成。它體積小、靈敏度高、 工作可靠, 廣泛應(yīng)用于高壓電力裝置中的溫度測(cè)量等特殊場(chǎng)合。 這種傳感器的基本原理是利用了多數(shù)半導(dǎo)體的能帶隨溫度的升高而減小的特性,