隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息的獲得顯得越來(lái)越重要。傳感器正是感知、檢測(cè)、監(jiān)控和轉(zhuǎn)換信息的重要技術(shù)手段。光纖傳感器是繼光學(xué)、電子學(xué)為一體的新型傳感器。

光纖傳感器是利用光導(dǎo)纖維的傳光特性，把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為光特性（強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、頻率、波長(zhǎng)）改變的傳感器。它是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調(diào)制器，使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏正態(tài)等）發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號(hào)光，在經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測(cè)參數(shù)。

與以往的傳感器不同,光纖傳感器將被測(cè)信號(hào)的狀態(tài)以光信號(hào)的形式取出。光信號(hào)不僅能被人所直接感知,利用半導(dǎo)體二極管如光電二極管等小型簡(jiǎn)單元件還可以進(jìn)行光電、電光轉(zhuǎn)換,極易與一些電子裝配相匹配,；另外光纖不僅是一種敏感元件,而且是一種優(yōu)良的低損耗傳輸線。因此,光纖傳感器還可用于傳統(tǒng)的傳感器所不適用的遠(yuǎn)距離測(cè)量。

光纖傳感包含對(duì)外界信號(hào)(被測(cè)量)的感知和傳輸兩種功能。所謂感知，是指外界信號(hào)按照其變化規(guī)律使光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ奈锢硖卣鲄⒘?，如?qiáng)度(功率)、波長(zhǎng)、頻率、相位和偏振態(tài)等發(fā)生變化，測(cè)量光參量的變化即感知外界信號(hào)的變化。這種感知實(shí)質(zhì)上是外界信號(hào)對(duì)光纖中傳播的光波實(shí)施調(diào)制。所謂傳輸,是指光纖將受外界信號(hào)調(diào)制的光波傳輸?shù)焦馓綔y(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，將外界信號(hào)從光波中提取出來(lái)并按需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，也就是解調(diào)。

因此，光纖傳感技術(shù)包括調(diào)制與解調(diào)兩方面的技術(shù),即外界信號(hào)(被測(cè)量)如何調(diào)制光纖中的光波參量的調(diào)制技術(shù)(或加載技術(shù))及如何從已被調(diào)制的光波中提取外界信號(hào)(被測(cè)量)的解調(diào)技術(shù)(或檢測(cè)技術(shù))。

光纖傳感器的基本原理

光纖( Optical Fiber)是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，光纖的主要成份為二氧化硅，由折射較高的纖芯、折射率較低的包層及保護(hù)層組成。纖芯為直徑大約0.1 mm左右的細(xì)玻璃絲，把光封閉在其中并沿軸向進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。光纖傳感器的發(fā)現(xiàn)起源于探測(cè)光纖外部擾動(dòng)的實(shí)踐，在實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)光纖受到外界環(huán)境的變化時(shí)，會(huì)引起光纖內(nèi)部傳輸光波參數(shù)的變化，而這些變化與外界因素成一定規(guī)律，由此發(fā)展出光纖傳感技術(shù)。

光纖對(duì)許多外界參數(shù)有一定的敏感效應(yīng)。研究光纖傳感原理就是研究如何應(yīng)用光纖的這些效應(yīng)，研究光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)的相互作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界被測(cè)參數(shù)的“傳”和“感”的功能，這是光纖傳感器的核心。

在光通信系統(tǒng)中，光纖被用作遠(yuǎn)距離傳輸光波信號(hào)的媒質(zhì)。顯然，在這類應(yīng)用中，光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)受外界干擾越小越好。但是，在實(shí)際的光傳輸過(guò)程中，光纖易受外界環(huán)境因素影響，如溫度、壓力、電磁場(chǎng)等外界條件的變化，將引起光纖光波參數(shù)如光強(qiáng)、相位、頻率、偏振、波長(zhǎng)等的變化。因此，人們發(fā)現(xiàn)如果能測(cè)出光波參數(shù)的變化，就可以知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，于是產(chǎn)生了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是用光纖對(duì)某些物理量的敏感特性，將外界物理量轉(zhuǎn)換成可以直接測(cè)量的信號(hào)的技術(shù)。由于光纖不僅可以作為光波的傳播媒質(zhì)，而且由于光波在光纖中傳播時(shí)表征光波的特征參量(振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等)因外界因素(如溫度、壓力、應(yīng)變、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、位移、轉(zhuǎn)動(dòng)等)的作用而直接或間接發(fā)生變化，從而也可將光纖用作傳感元件來(lái)探測(cè)各種物理量。

上圖是光纖傳感器的原理結(jié)構(gòu)圖。光纖傳感器通常由光源、傳輸光纖、傳感元件或調(diào)制區(qū)、光檢測(cè)等部分組成。光強(qiáng)、波長(zhǎng)、振幅、相位、偏振態(tài)和模式分布等參量在光纖傳輸中都可能會(huì)受外界影響而發(fā)生改變，特別如溫度、壓力、加速度、電壓、電流、位移、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、彎曲、應(yīng)變以及化學(xué)量和生物化學(xué)量等對(duì)光路產(chǎn)生影響時(shí)，都會(huì)使這些參量發(fā)生相應(yīng)變化。光纖傳感器就是根據(jù)這些參量隨外界因素的變化關(guān)系來(lái)檢測(cè)各相應(yīng)物理量的大小。

光纖傳感器的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的傳感器不同，光纖優(yōu)良的物理、化學(xué)、機(jī)械以及傳輸性能，使光纖傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測(cè)量帶寬很寬、檢測(cè)電子設(shè)備與傳感器可以間隔很遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，并可以構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)。

先進(jìn)的光纖傳感器的靈敏度比傳統(tǒng)的傳感器高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，可以測(cè)量的物理量已達(dá)70多種?？偨Y(jié)起來(lái)它具有一下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、精度高，響應(yīng)速度快，線性特征范圍寬，使用的重復(fù)性好，檢測(cè)信號(hào)的信噪比高，由于現(xiàn)在光纖的量產(chǎn)化，價(jià)格低廉，可以廣泛使用。

2、光纖是由電介質(zhì)材料石英制成，傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，因此安全性、可靠性好，抗電磁干擾能力強(qiáng)，能適應(yīng)在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環(huán)境條件下工作。

3、抗腐蝕，抗污染能力強(qiáng)，可用于溫差較大的地方，時(shí)間時(shí)間老化特性優(yōu)良，工作壽命長(zhǎng)。

4、體積小，重量輕，容易安裝，對(duì)被測(cè)對(duì)象環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

5、光纖是無(wú)源器件，自身獨(dú)立性好，不會(huì)破壞被測(cè)量的狀態(tài)。

6、測(cè)量對(duì)象廣泛。目前已有性能不同的多種測(cè)量溫度、壓力、位移、速度、液面、核輻射等各種物理量、化學(xué)量、生物量等的光纖傳感器。

7、便于多點(diǎn)復(fù)用、傳輸損耗小，適合于組成測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)智能化的遙測(cè)。

光纖傳感器的分類及應(yīng)用原理

根據(jù)調(diào)制區(qū)與光纖的關(guān)系，可將調(diào)制分為三大類：

傳光型光纖傳感器

傳光型光纖傳感器也稱非功能型光纖傳感器或強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器，光纖主要起傳輸光波的作用，傳光型光纖傳感器主要由光源、光纖、光調(diào)制器、敏感元件、光電探測(cè)器、檢測(cè)電路等組成。傳光型光纖傳感器的基本原理是待測(cè)物理量引起光纖中的傳輸光光強(qiáng)I變化,通過(guò)光強(qiáng)I的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物理量的測(cè)量。

強(qiáng)度調(diào)制的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)。強(qiáng)度調(diào)制的方式很多，主要有反射式強(qiáng)度調(diào)制(如圖1所示)和透射式強(qiáng)度調(diào)制(如圖2所示)

圖1反射式強(qiáng)度調(diào)制原理圖

圖2透射式強(qiáng)度調(diào)制原理圖

傳感型光纖傳感器

傳感型光纖傳感器也稱功能型光纖傳感器，光纖既傳光又傳感,即還充當(dāng)敏感元件。對(duì)于傳感型光纖傳感器而言,當(dāng)光在光纖中傳播時(shí)，被測(cè)物理量或外界因素作用在光纖上，使得光纖中傳輸光的振幅、相位、波長(zhǎng)、偏振態(tài)等發(fā)生改變，此過(guò)程為光調(diào)制，調(diào)制后的光經(jīng)光纖傳輸?shù)焦怆娞綔y(cè)器解調(diào)后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

傳感型光纖傳感器的原理比傳光型光纖傳感器的復(fù)雜得多，它利用對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的光纖(或特殊光纖)作傳感元件，將“傳”和“感”合為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用，而且利用光纖在外界因素(彎曲、相變)的作用下，其光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等光學(xué)特性的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)“傳”和“感”的功能。此外，傳感器中光纖是連續(xù)的，由于光纖連續(xù)，增加其長(zhǎng)度，可提高靈敏度。傳感型光纖傳感器應(yīng)用最多的是相位調(diào)制型光纖傳感器或者干涉型光纖傳感器，,即外界因素使光纖中傳輸光的相位變化，進(jìn)而改變出射光(干涉光)的強(qiáng)度變化來(lái)達(dá)到測(cè)量目的。

常用的干涉型光纖傳感器有Michelson干涉式光纖傳感器、Mach-Zehnder干涉式光纖傳感器、Fabry-Perot(F-P)干涉式光纖傳感器、Sagnac干涉式光纖傳感器、Fizeau干涉式光纖傳感器等。干涉型光纖傳感器是高精度光纖傳感與測(cè)量技術(shù)的最佳選擇。

拾光型光纖傳感器

拾光型光纖傳感器該類傳感器用光纖作為探頭，接收由被測(cè)對(duì)象輻射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纖激光多普勒速度計(jì)、輻射式光纖溫度傳感器等。

光纖傳感器按被測(cè)對(duì)象，又可分為光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖濃度傳感器、光纖電流傳感器、光纖流速傳感器等。

光纖傳感器按被調(diào)制的光波參數(shù)不同又可分為光強(qiáng)調(diào)制光纖傳感器、相位調(diào)制光纖傳感器、偏振調(diào)制光纖傳感器和波長(zhǎng)調(diào)制光纖傳感器。

振幅調(diào)制傳感型光纖傳感器

利用外界因素引起的光纖中光強(qiáng)的變化來(lái)探測(cè)物理量等各種參量的傳感器稱為振幅調(diào)制傳感型光纖傳感器。改變光纖中光強(qiáng)的方法有多種，而改變光纖的微彎狀態(tài)就是其中一種。光纖微彎傳感器就是利用光纖中的微彎損耗來(lái)探測(cè)外界物理量的變化。它是利用多模光纖在受到微彎時(shí)，一部分芯模能量會(huì)轉(zhuǎn)化為包層模能量這一原理，通過(guò)測(cè)量包層模能量或芯模能量的變化來(lái)測(cè)量位移或振動(dòng)等。其原理圖如圖所示。

激光束經(jīng)擴(kuò)束、聚焦輸入多模光纖。其中的非導(dǎo)引模由雜模濾除器去掉，然后在變形器作用下產(chǎn)生位移，光纖發(fā)生微彎的程度不同時(shí)，轉(zhuǎn)化為包層模式的能量也隨之改變。變形器由測(cè)微頭調(diào)整至某一恒定變形量；待測(cè)的交變位移由壓電陶瓷給出。實(shí)驗(yàn)表明，該裝置靈敏度達(dá)0.6μV/A（它強(qiáng)烈依賴于多模光纖中的導(dǎo)引模式分布，高階模越多，越易轉(zhuǎn)化為包層模，靈敏度也就愈高），相當(dāng)于最小可測(cè)試位移為0.01nm，動(dòng)態(tài)范圍可望超過(guò)100dB。

相位調(diào)制傳感型光纖傳感器

利用外界因素引起的光纖中光波相位的變化來(lái)探測(cè)物理量等各種參量的傳感器稱為相位調(diào)制傳感型光纖傳感器。該類傳感器主要應(yīng)用于制成干涉儀，而光纖Sagnac干涉儀就是其中典型的一種。

光纖Sagnac干涉儀的基本原理是在由同一光纖繞成的光纖圈中沿反方向前進(jìn)的兩光波，在外界因素作用下產(chǎn)生不同的相移。然后，通過(guò)干涉效應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。其最典型的應(yīng)用就是轉(zhuǎn)動(dòng)傳感，及光纖陀螺。由于它沒有活動(dòng)部件，沒有非線性效應(yīng)和低轉(zhuǎn)速時(shí)激光陀螺的閉鎖區(qū)，因而非常有希望制成高性能低成本的器件。

下圖是光纖Sagnac干涉儀的原理圖。用一長(zhǎng)為L(zhǎng)的光纖，繞成半徑為R的光纖圈。一激光束由分束鏡分成兩束，分別從光纖兩個(gè)端面輸入，再?gòu)牧硪欢嗣孑敵?。兩輸出光疊加后將產(chǎn)生干涉效應(yīng)，此干涉光強(qiáng)由光電接收器檢測(cè)。

1為激光器；2為光探測(cè)器；3為光纖圈

偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器

1為激光器；2為起偏器；3為物鏡；4為傳輸光纖；5為傳感光纖；6為電流導(dǎo)線；

7為光探測(cè)器；8為偏振棱鏡；9為信號(hào)處理單元

波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器

利用外界因素引起的光纖中光波波長(zhǎng)的變化來(lái)探測(cè)物理量等各種參量的傳感器稱為波長(zhǎng)調(diào)制傳感型光纖傳感器。光纖光柵傳感器是一種典型的波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器。

光纖傳感器按被測(cè)對(duì)象，又可分為光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖濃度傳感器、光纖電流傳感器、光纖流速傳感器等。

光纖傳感器技術(shù)熱點(diǎn)

當(dāng)前光纖傳感器的研究熱點(diǎn)集中于光纖光柵（FBG和LPG）型傳感器和分布式光纖傳感系統(tǒng)兩大板塊。

FBG型光纖傳感器自發(fā)明之日起，已走過(guò)了原理性研究和實(shí)驗(yàn)論證階段。目前成熟的FBG制作工藝已可形成小批量生產(chǎn)能力，而研究的焦點(diǎn)也轉(zhuǎn)向解決高精度應(yīng)用，完善解調(diào)和復(fù)用技術(shù)，以及降低成本等幾個(gè)方向上。另一方面，由于光纖傳感器具有將傳輸與傳感媒質(zhì)合而為一的特性，使得沿布設(shè)路徑上的光纖可全部成為敏感元件，因此，分布式傳感成為光纖傳感器與生俱來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。

光纖布拉格光柵

光纖布拉格光柵FBG于1978年問(wèn)世，這種簡(jiǎn)單的固有傳感元件，可利用硅光纖的紫外光敏性寫入光纖芯內(nèi)，下圖為光纖光柵的基本原理。

常見的FBG傳感器通過(guò)測(cè)量布拉格波長(zhǎng)的漂移實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的檢測(cè)，當(dāng)寬譜光源入射到光纖中，光柵將反射其中以布拉格波長(zhǎng)為中心波長(zhǎng)的窄譜分量。光纖光柵除了具備光纖傳感器的全部?jī)?yōu)點(diǎn)之外，還擁有自定標(biāo)和易于在同一根光纖內(nèi)集成多個(gè)傳感器復(fù)用的特點(diǎn)。

光柵傳感器可拓展的應(yīng)用領(lǐng)域有許多，如將分布式光纖光柵傳感器嵌入材料中形成智能材料，可對(duì)大型構(gòu)件的載荷、應(yīng)力、溫度和振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)；光柵也可以代替其它類型結(jié)構(gòu)的光纖傳感器，用于化學(xué)、壓力和加速度傳感中。

長(zhǎng)周期光柵是指周期大于100mm的光柵，也是繼FBG之后光纖光柵型傳感器的另一個(gè)重要分支。由于測(cè)量利用包層膜耦合的原理，使其同時(shí)具備靈敏度優(yōu)良和制作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)。

光纖光柵的其它分支還包括啁啾光柵、斜光柵等。

分布式光纖傳感系統(tǒng)

在世界范圍內(nèi)，由于對(duì)工民建和工業(yè)設(shè)施安全性和效益要求的不斷提高，對(duì)集成的安全檢測(cè)系統(tǒng)的需求逐步攀升。具備可連續(xù)、無(wú)間斷、長(zhǎng)距離測(cè)量并與被測(cè)量介質(zhì)有極強(qiáng)的親和性的分布式光纖傳感系統(tǒng)似乎正是為此而量身定做的。

分布式光纖傳感系統(tǒng)通常有三種類型：拉曼型、布里淵型和FBG型。

拉曼型分布式光纖傳感系統(tǒng)是基于光纖拉曼散射效應(yīng)的連續(xù)型傳感器，其工作原理見圖6。三種類型的傳感系統(tǒng)的應(yīng)用都已見諸于報(bào)道。其中尤以拉曼型分布式傳感系統(tǒng)最為成熟，已成功地裝載于A340運(yùn)輸機(jī)上。

FBG型分布式傳感系統(tǒng)在應(yīng)力多點(diǎn)分布式測(cè)量中有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，并可同時(shí)完成溫度和應(yīng)力的雙參量測(cè)量，為FBG應(yīng)用開辟了更為廣闊的前景。

光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)類型

光纖傳感器的應(yīng)用開發(fā)根據(jù)當(dāng)前的應(yīng)用熱點(diǎn)領(lǐng)域和技術(shù)類型可大致分為四個(gè)大的方向：光（纖）層析成像分析技術(shù)OCT、光纖智能材料（SMART MATERIAL）、光纖陀螺與慣導(dǎo)系統(tǒng)、以及常規(guī)工業(yè)工程傳感器。

光層析成像技術(shù)

光纖層析成像分析技術(shù)根據(jù)不同的原理和應(yīng)用場(chǎng)合，可將光纖層析技術(shù)分為光相干層析成像分析(OCT)和光過(guò)程層析成像分析技術(shù)(OPT)。

光層析成像技術(shù)源于X射線層析成像分析（CT）。當(dāng)X射線或光線傳輸經(jīng)過(guò)被測(cè)樣品時(shí)，不同的樣品材料對(duì)射線的吸收特性有不同，因此對(duì)經(jīng)過(guò)樣品的射線或光線進(jìn)行測(cè)量、分析，并根據(jù)預(yù)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)進(jìn)行解算就可以得到所需要的樣品參數(shù)。

光纖相干層析成像技術(shù)（OCT）主要應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)分析等領(lǐng)域，如視網(wǎng)膜掃描、胃腸內(nèi)視和用于實(shí)現(xiàn)彩色多普勒(CDOCT)血流成像等。其工作原理基于光的相干檢測(cè)原理，基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

OCT為生物細(xì)胞和機(jī)體的活性檢測(cè)提供了一種有效的方式，世界上有許多國(guó)家都開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品。圖11為視網(wǎng)膜的CT掃描圖像。德國(guó)的科學(xué)家近期推出了一臺(tái)可用作皮膚癌診斷的OCT設(shè)備。此外，利用OCT可以實(shí)現(xiàn)深度測(cè)量（~1mm）的優(yōu)勢(shì)，已有實(shí)例應(yīng)用于對(duì)生長(zhǎng)中的細(xì)胞進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)中。

而OPT則面向工業(yè)工程－油井、管線等場(chǎng)所，高精度地解決流體的過(guò)程測(cè)量問(wèn)題。由于OPT所關(guān)心的是光線路徑上的積分過(guò)程，因此相關(guān)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、測(cè)量理論分析中的單元分割與信號(hào)處理都是關(guān)鍵。由于OPT具有適用于狹小的或不規(guī)則的空間、安全性高、測(cè)量區(qū)域不受電磁干擾以及可組成測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的多項(xiàng)長(zhǎng)處，為工業(yè)過(guò)程的安全測(cè)量提供了一種優(yōu)良的手段。

智能材料

智能材料的提出和研究已有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，為業(yè)內(nèi)人士所熟悉。智能材料是指將敏感元件嵌入被測(cè)構(gòu)件機(jī)體和材料中，從而在構(gòu)件或材料常規(guī)工作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)其安全運(yùn)轉(zhuǎn)、故障等的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，光纖和電導(dǎo)線與多種材料的有效結(jié)合是關(guān)鍵問(wèn)題之一，尤其是實(shí)現(xiàn)與紡織材料的自動(dòng)化編織。

智能材料作為橋梁、大壩等混凝土大型建筑的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在國(guó)外多處工程中通過(guò)安裝測(cè)試并付諸應(yīng)用。此外，智能材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨廣泛，尤其是采用光纖光柵和光纖分布式應(yīng)力、溫度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行惡劣環(huán)境條件－高溫、變形的多參量監(jiān)測(cè)取得了明顯的效果。

光纖陀螺及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

從1980到1990年的十年中，對(duì)系統(tǒng)誤差因子和光纖器件的研究取得了顯著的進(jìn)展，新型的SLD光源、保偏光纖及耦合器的采用，以及特殊的繞制技術(shù)為陀螺的實(shí)用化鋪平了道路。上世紀(jì)90年代，中級(jí)的I-FOG由于采用了消偏結(jié)構(gòu)、3軸I-FOG、EDFA光源等新型光纖器件和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了成本降低、體積減小和性能提高目的，并率先在航天及軍事領(lǐng)域獲得應(yīng)用。例如，美國(guó)Honeywell公司為美國(guó)軍方制造的用于直升機(jī)的三軸慣導(dǎo)系統(tǒng)直徑僅為86mm。國(guó)際上有些高性能光纖陀螺的漂移指標(biāo)已達(dá)到0.001°/hr，許多產(chǎn)品已經(jīng)投入民用飛機(jī)和汽車工業(yè)。未來(lái)光纖陀螺在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用還有更廣闊的天地。

工業(yè)工程類傳感器

傳統(tǒng)的工業(yè)工程類傳感器包括應(yīng)用光纖的電光和磁光效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量的電力工業(yè)用大電壓、電流傳感器。利用光纖的彈光效應(yīng)和FBG器件的應(yīng)力傳感器已被廣泛應(yīng)用于應(yīng)力監(jiān)測(cè)中。在許多特殊場(chǎng)合－核工業(yè)、化工和石油鉆探中都應(yīng)用了監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)。光纖傳感器系統(tǒng)正日益走向成熟，并逐步融入日常的生產(chǎn)和生活之中。