熒光光纖測溫工作原理

熒光物質在受到一定波長(受激譜)的光輻射後，電子吸收光子從低能級躍遷到态高能級，從高能級返回到低能級的輻射躍遷中發出熒光。激勵停止後，受熒光通常是按指數方式衰減，在激勵脈沖終止後，取熒光指數衰落曲線上兩個特定的強度值，激勵脈沖終止時間 t1，衰落信号的強度值為 I0，當衰落信号達到後一個值 I0/e 時，時間為 t2。t1 和 t2 的間隔就是指數衰落信号的時間常數τ，時間常數τ可以用來測量熒光壽命。

研究證明，在不同的環境溫度下，熒光壽命也不同，熒光壽命與溫度的關系可用下式表示：式中，RE、RT、k、ΔE 均為常數；T 為溫度。因此，通過測量熒光壽命的長短，就可以得知當前的環境溫度。

熒光光纖測溫系統用熒光光纖溫度傳感探針是基于稀土熒光物質的材料特性實現的，當某些稀土熒光物質受紫外線照射後，在可見光譜中發射線狀光譜，即熒光及其餘輝(餘輝為激勵停止後的發光)。熒光餘輝的衰變時間常數是溫度的單值函數，通常溫度越高，時間常數越小。

隻要測得時間常數的值，就可以求出溫度。應用這種方法測溫的優點，就是被測目标溫度隻取決于熒光材料的時間常數，而與系統的其他變量無關，例如光源強度的變化、傳輸效率、耦合程度的變化等都不影響測量結果，較其它測溫法原理上有明顯優勢。