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LIOS TECHNOLOGY
Measuring Principle - Raman Effect

测量原理—拉曼效应

各类物理方面的条件,比如温度或压力以及拉力,可能会影响玻璃纤维以及改变当地光纤中光传输的特性。作为散射光在石英玻璃纤维中衰减的结果,外部物理影响的位置可以被确定,由此光纤可以被用作为线性传感器。

光纤是由混合石英玻璃制成的。石英玻璃是无定形固体结构二氧化硅(SiO2)的一种存在形式。热效应会引发固体内的晶格振荡。当光落在这些被热量激发的分子振荡时,光粒子和分子电子之间会发生相互作用。光散射,也被称为拉曼散射,会发生在光纤上。与其他光不用,散射光经历了一个量相当于晶格振荡的共振频率的光谱变化。


因此,从光纤散射回来的光包含三种不同的光谱股:

  • 波长等同于原激光源的瑞利散射,
  • 具有较高波长的斯托克斯线,光子在其中生成,
  • 以及具有比瑞利散射更低波长的反斯托克斯线,光子在其中被摧毁。

所谓反斯托克斯带的强度是随温度变化的,而斯托克斯带的强度则与温度无关。光纤的局部温度可由斯托克斯光与反斯托克斯光的强度比推测得出。