半導體式光纖溫度傳感器的建模、仿真與實(shí)驗
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溫度的單位為K。
在本系統，我們采用了厚度為120 μm的GaAs材料。如圖3所示，通過(guò)其解析式得到原始曲線(xiàn)，再利用上述辦法可將其透射率曲線(xiàn)近似為三段直線(xiàn)，表達式如下：本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163578.htm
一般采用能夠覆蓋吸收波長(cháng)λT的變化范圍且具有一定的光譜寬度，體積小、耗電少的的發(fā)光二極管做光源，其光譜近似于高斯分布：
式中，λ0是光源峰值波長(cháng)，△λ是光源譜寬，I0是最大光譜輻射強度。
由式(3)可計算得出，當被測溫度從0～200℃變化時(shí)，120 μm的GaAs材料的本征吸收波長(cháng)從865nm變到925nm，因此本系統中選用峰值波長(cháng)為880nm，譜寬為100 nm的GaAlAs發(fā)光二極管。
光電探測器的選擇要使其光譜響應度R(λ)與光源的峰值波長(cháng)相對應，最好使其峰值響應度對應的波長(cháng)與光源的峰值波長(cháng)一致，以獲得最大的輸出。為此，選擇硅 PIN光電二極管作為光電探測器，它的性能穩定，價(jià)格便宜，使用簡(jiǎn)單，尤其是在800～900nm波段光電轉換效率最高，與所選光源LED的工作波段一致。
光電二極管是基于光生伏特效應進(jìn)行光電轉換的，它的光譜響應曲線(xiàn)具有指數形式，用x2分布函數來(lái)表示，為此選擇兩個(gè)正態(tài)分布之和作為其數學(xué)表達式：
式中，λ0、△λ、λ1、λ2、σ1、σ2均為常數，單位nm，溫度t的單位是K。用常溫20℃，即293KH寸的輸出J為基值，對輸出進(jìn)行歸一化，則
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