法珀傳感器技術綜述

劉穎婷

摘 要：光纖法珀傳感器在眾多領域有著廣泛的研究和應用。與電傳感器相比，光纖傳感器具有一系列獨特的優點；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組成遙測網絡等。通過對國內外光纖法珀傳感器領域的相關專利進行分析，了解國內外在該領域的發展狀態。

關鍵詞：法珀傳感器；光纖；數據庫

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 標準具，由兩面反射鏡和它們之間的間隙組成。自從 19 世紀末期問世以來，FPI 被廣泛應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 開始被廣泛應用于溫度、應變和復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 的進一步發展奠定了堅實的基礎，1990 年代初期光纖 FPI 開始進行商業開發，產生了很多實用的傳感器和其它相關應用。

1 法珀傳感器的原理

光纖法珀傳感器由光學法珀干涉儀發展而來，它是由兩根端面鍍以反射膜、間距為L、相互平行的光學平行平板組成的光學諧振腔。當一束相干光射入F-P腔中，大部分光在腔內來回反射、形成光學諧振。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數據庫與SIPOABS數據庫進行統計，結果如下：

從圖2.1中可以看出，國外在g01b9/02分類號下的申請量較多，說明了在采用光學測量方法為其特征的儀器領域中法珀傳感器的研究比較活躍，國外關于法珀傳感器的研究在g02b26/00、g01j3/26、g02f1/21這些領域的申請量均領先于中國。值得一提的是，國內在光纖傳感g01d5/26領域對法珀傳感器的應用領先于國外，從一方面反映了中國在光纖傳感領域發展較快。基于法珀傳感器在光纖傳輸中的應用以及結合本領域g01d光纖傳輸的發展趨勢，選擇g01d5/26進行對法珀傳感器的研究狀況進行統計分析。

在SIPOABS中以法珀傳感器的關鍵詞與分類號g01d5/26進行限定檢索相關申請進行統計分析，得到各國或地區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鍵詞和分類號g01d5/26進行限定檢索相關申請進行簡單統計，得到該限定條件下有關法珀傳感器于光纖傳感方面應用的專利申請量的分布趨勢。如圖2.3可以看出，法珀傳感器應用于光纖傳感領域的發展在1981-1990，2000-2010發展頗為活躍。

在SIPOABS中以法珀傳感器的關鍵詞和分類號g01d5/26進行限定檢索相關申請進行簡單統計，得到該限定條件下有關法珀傳感器于光纖傳感方面應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、法國的斯倫貝謝公司、芬蘭維薩拉公司都在該領域取得了很好的研究成果。

3 總結

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

參考文獻：

[1]劉為俊，微光纖法珀應變與折射率傳感器研究[D].重慶大學，2010.

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