由于非功能型光纤传感器（NFF）的制作和应用比较容易，因而目前NFF型传感器应用与种类都比较多。

常用的光纤传感器技术

       在NFF型传感器中，反射式强度型光纤传感器具有原理简单、设计灵活、价格低廉等特点，并已在许多物（如位移、转速、振动等）的测量中获得成功应用。而在这种光纤传感器中，又以反射式Y型光纤传感器为常用，下面就介绍这种光纤传感器技术的结构与工作原理。

1.Y型光纤传感器的结构

        常用的反射式Y型光纤传感器是最基本的、结构最简单的、使用最多的一种非功能型（NFF）或传光型光纤传感器，也有人将它称之为“天线型”光纤传感器，其结构如图5-7（a）所示，由图可见，光纤采用Y型结构，即两束光纤一端合并在一起组成一个测量的光纤探头（测量时则对向被测物），另一端分为两支，分别作为光源光纤（即将发光二极管LED或激光二极管LD光源与光纤耦合连接形成光源光纤）和接收光纤（即将光电探测器件PIN光敏二极管或APD光敏二极管等与光纤耦合连接形成接收光纤），从而形成了Y型光纤传感器的结构。这种Y型结构，用两根光纤或多根光纤组成，一般实用产品大都是多根光纤组成。

2.丫型光纤传感器的工作原理

      Y型光纤传感器的工作原理是基于光反射系数的变化。当光从光源耦合进到光源光纤，通过光源光纤传输到光纤测量头，其输出光就射向被测表面，从而会被被测表面反射到接收光纤,最后传输到由光电转换探测器件所接收。这时，光电探测器件（即图中的光敏元件）输岀的电压为U=f(d)。

       显然，光电探测器件接收到的光，除与反射体到光纤探头的距离d有关外，还与被测表面反射体表面性质等有关。当光纤芯半径八光纤的数值孔径NA,反射面、检测器已确定的情况下，这时其输出电压U就只是位移d的函数。所以，通过分析输出电压可以得到相应位移d的数值，这样就可以实现非接触微小位移的精密测量。

       当光纤探头紧贴反射面时，接收器光电探测器件接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，当到达最大值点后，又随两者的距离增加而减小，其位移和输出关系的曲线，如图5-7(b)所示。

图5-7光纤位移传感器原理图

       实际应用曲线II段时，多是将光纤探头调节到离反射面距离光强最大值时予以固定，然后进行所需的如测量位移等应用检测。

       当光纤芯半径r、光纤的数值孔径NA、检测器已确定的情况下，则探测器件接收到的光与反射体表面性质、反射体到光纤探头的距离有关，因而这种反射式Y型光纤传感器，可用来检测表面粗糙度、密度，以及位移、转速、微震等。显然，这种反射式Y型光纤传感器是一种强度调制型的非接触式测量，具有探头小、响应速度快、测量线性化等优点。

       强度调制型光纤传感器是最早使用的调制方法，其特点是，技术简单、工作可靠、价格低，可采用多模光纤，且光纤的连接器和耦合器已经实现了商品化。光源可采用输出稳定的LED或高强度白炽灯等非相干光源。探测器一般用光敏二极管(VD)、PIN管和光电池等。

常用的光纤传感器技术的典型应用 1.用Y型光纤传感器检测位移

       由图5-7(a)知，当反射表面位置确定后，接收到的反射光的光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。也就是说，传导到光敏元件上的光量，随反射面相对光纤端面的位移d变化，其位移量和输出的关系如图5-7(b)所示。因此，即可根据输出值的大小而测得位移d值。当d很小时，由于这时两光纤的光锥角重叠部分很小，因此反射到接收光纤的光量很少，到达光敏元件的光强较弱；随着d的不断增加，光敏元件的接收光量随之增大并达到最大值，这就是图中曲线I段。虽其范围窄，但灵敏度高，线性好，适于测微小位移和表面粗糙度等，测量范围通常在100μm以内，有的最大接近300μm。如果d继续加大，则曲线从峰值开始逐渐下降，成为II段，其特性与I段情况基本相反。对于这类光纤传感器，其光强响应特性曲线是传感器设计的主要依据。

       为了提高光强的耦合效率，可采用大数值孔径光纤或传光束。目前，这种传感器的测量位移范围最大约为10mm左右(用特性曲线II段)，测量分辨力可达0.05pm,精度最高可达0.1皿左右(用特性曲线I段)。这类传感器包括基于反射原理、遮断式、微弯损耗原理、辐射损耗原理、光弹效应等的光纤位移传感器。