广义上讲，传感器是一种能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置，它由感知元件和转换元件两部分组成。如温度传感器,它的功能就是将传感器的热敏感知元件与被测体接触，再将从被测体获得的温度变化由转换元件转换为可用的电信号，从而精确实时地获取被测体的温度值。感知元件据其感知功能可分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、放射线敏、色敏和味敏等十大类元件。而转换元件的输出形态通常只有一种，就是电信号。

       光纤技术是人类21世纪最伟大的发明之一。通常，人们只知道光纤可以传“信”（如网络通信），传“光”（如医疗内窥镜技术），其实它还有传“能”（如将电能转换成激光能，通过光纤输入到另一端的太阳能转换器）和传“感”等功能。

       光纤怎么传感？研究人员在一根石英制成的光纤上，用紫外光在其横向上像切香肠一样切出一组组横叠成串的“香肠片”（光栅刻写）。由于这种横切，是一种纳米级的激光光刻裁切，因此从外形上看，整个光纤体并没有因此断开成片状，但在实际使用中，它的物理特性已经发生了变化。当用一束光从光纤一端穿过这一叠密密排列的“香肠片”（10mm的光纤光栅含有10000个在纤芯中规则分布的微小的反射镜面）时，会形成光学上的光栅效应。当外界的温度、应变等物理因素作用在这种光纤光栅体上时，光栅的栅距（“香肠片”间的距离）会随之呈微小的线性变化，进而使得投射在光栅反射镜面上的光的反射波的波长随栅距变化而发生相应的放大了的线性变化。也就是说，光纤光栅反射光的中心波长取决于光栅的条纹间距，光栅的条纹间距又取决于外界的温度或施加的应变。这种超敏感的由温度或应变压力等引起光栅反射光的中心波长变化的效应，就是我们用来传感的原理，由此发展出的一门技术就是所谓的光纤光栅传感技术。

       光纤的直径大约在100微米左右，因此光纤传感器的体积非常小，可实现高精度定位；光纤光栅可以实现纳应变(10-9 )量级的测量，具有非常高的探测灵敏度。同时，与普通机械、电子类传感器相比，光纤光栅具有抗电磁干扰，响应频谱宽，电绝缘性能好，耐腐蚀，体积小，重量轻，几何形状可塑，传输损耗小，传输容量大，测量范围广（可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、液位、液体浓度等）等许多的优点。特别是相对压电式传感器，光纤光栅在低频范围具有更好更平坦的相移。基于光纤光栅的超声波测量技术可望减少超声地震物理模型的测量时间，提高测量灵敏度、定位精度和数据采集效率。光纤传感器的宽频带、高精度，大动态范围等特点，对改进未来地震物理模型，使其更加接近野外实际勘探条件有着重要推动作用。

 ---摘自《中国石化》杂志2015年第9期《光纤传感技术打开"光学油田"之门》（作者 王  跃 薛诗桂）