1、Abstract 1 1 引言：引言： 光纤温度传感器是一种新型的温度传感器 它具有抗电磁干扰、 耐高压、 耐腐蚀、 防爆防燃、体积小、重量轻等优点，其中几种主要的光纤温度传感器：分布式光 纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传 感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器更有着自己独特的优点。 与传统的传感器 相比具有一下优点:灵敏度高;是无源器件， 对被测对象不产生影响;光纤耐高压， 耐腐蚀，在易燃、易爆环境下安全可靠;频带宽，动态范围大;几何形状具有多方 面的适应性;可以与光纤遥测技术相配合，实现远距离测量和控制;体积小，重量 轻等。它将在航空航天、远程控制、化学、
2、生物化学、医疗、安全保险、电力工 业等特殊环境下测温有着广阔的应用前景。 在本论文中将详细分析当前光纤温度传感器的主要种类和各自的原理， 特点和应 用范围。 2 2 论文要求：论文要求： （1）详细分析国内外主要光纤温度测温方法的原理及特点，比较不同方法的温 度测量范围和性能指标。 （2）掌握空调器的工作电气原理和基本的热力学过程。 3 3 毕业论文综述：毕业论文综述： 70 年代中期，人们开始意识到光纤不仅具有传光特性，且其本身就可以构成一 种新的直接交换信息的基础， 无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联 系起来。1977 年，美国海军研究所开始执行光纤传感器系统计划，这被认为是 光
3、纤传感器问世的日子。从这以后，光纤传感器在全世界的许多实验室里出现。 从 70 年代中期到 80 年代中期近十年的时间，光纤传感器己达近百种，它在国防 军事部门、科研部门以及制造工业、能源工业、医学、化学和日常消费部门都得 到实际应用。从目前的情况看，己有一些形成产品投入市场，但大量的是处在实 验室研究阶段。光纤传感器与传统的传感器相比具有一下优点:灵敏度高; 是无源器件，对被测对象不产生影响;光纤耐高压，耐腐蚀，在易燃、易爆环境 下安全可靠;频带宽，动态范围大;几何形状具有多方面的适应性;可以与光纤 遥测技术相配合，实现远距离测量和控制;体积小，重量轻等。 目前，世界各国都对光纤传感器展开了
4、广泛，深入的研究，几个研究工作 开展早的国家情况如下:美国对光纤传感器研究共有六个方面:这些项目分别是: 光纤传感系统;现代数字光纤控制系统;光纤陀螺;核辐射监控;飞机发动机监控; 民用研究计划。以上计划仅在 1983 年就投资 12-14 亿美元。美国从事光纤传感 器研究的有美国海军研究所、美国宇航局、西屋电器公司、斯坦福大学等 28 个 主要单位。 美国光纤传感器开始研制最早， 投资最大， 己有许多成果申请了专利。 英国政府特别是贸易工业部十分重视光纤传感器技术，早在 1982 年有该 部为首成立了英国光纤传感器合作协会，到 1985 年为止，共有 26 个成员，其中 1 包括中央电器研究
5、所、Delta 控制公司、帝国化学工业公司、英国煤气公司、 Taylor 仪器公司、标准电信研究所及几所主要大学。 德国的光纤陀螺的研究规模和水平仅次与美国居世界第二位， 西门子公司 在 1980 年就制成了高压光纤电流互感器的实验样机。 日本制定了 1979-1986 年“光应用计划控制系统”的七年规划，投资达 70 亿美金。有松下、三菱、东京大学等 24 家著名的公司和大学从事光纤传感器 研究。从 1980 年 7 月到 1983 年 6 月，申请光纤传感器的专利 464 件，涉及 11 个领域。主要应用于大型工厂，以解决强电磁千扰和易燃、易爆等恶劣环境中信 息测量、传输和生产全过程的控制
6、问题。 我国光纤传感器的研究工作于 80 年代初开始，在“七五”规划中提出 15 项光纤传感器项目， 其中有光纤放射线探测仪、 光纤温度传感器及温度测量系统、 光纤陀螺、光纤磁场传感器、光纤电流、电压传感器、医用光纤传感器、分析用 传感器、集成光学传感器等。预计“七五”期间的研制成果可达到美、日等国 80 年代初、中期水平。 半导体吸收型光纤温度传感器基本上是 80 年代兴起的，其中以日本的研 究最为广泛。在 1981 年，Kazuo、Kyuma 等四人在日本三菱电机中心实验室，首 次研制成功采用 GaAs、和 Care 半导体材料的吸收型光纤温度传感器。由于人们 对半导体材料认识的不断深入，以及半导体制造和加工工艺水平的不断提高，使 人们对采用半导体材料来制作各种传感器的前景十分看好。在 90 年代前后， 出现了研究以硅材料作为温度敏感材料的光纤温度传感器。在 1988 年，Roorkee 大学 R.P.Agarwal 等人，采用 CIrD(化学气象淀积)技术，在光纤端面上淀积多 晶硅薄膜，试制了硅吸收型光纤温度传感器。同年，Isko Kajanto 等人采用 SOI 结
