卜剑平 叶 雯 公安海警学院电子技术系

分布式光纤传感器的应用

卜剑平 叶 雯 公安海警学院电子技术系

文章对几种常用的分布式光纤传感器原理作了介绍, 并给出了传感器在应用领域的实际参数, 最后综述了分布式光纤传感器的发展前景。

分布式光纤传感器;布里渊散射;喇曼散射;布喇格反射

1.概况

分布式光纤传感器主要运用到光纤的一维特性,它比传统的传感器具有更多的优点。它不仅可以同时获得被测量的空间分布状态和随时间变化的信息，还可以在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量。在理论上,它可以把被测量值转化为与光纤位置长度有关的函数,能得到任意大小的分辨力。不仅可以用一条光纤来取代传统的几百个点阵构成的传感器的阵列，也可由光纤和简单的控制器来代替由许多电缆和各级控制中心组成的复杂电气系统。

常用的分布式光纤传感器有光时域反射仪、布里渊分析仪、喇曼反射仪。

2.常用的分布式光纤传感器

2.1 基于光时域原理的分布式光纤传感器

⑴ OTDR(光时域反射仪)是表征光纤传输特性的测试仪器。此仪器主要用于测试整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的衰减细节,具体表现为探测、定位和测量光纤链路上任何位置的事件(指因光纤链路中熔接、连接器、弯曲等形成的缺陷)。

OTDR 的基本原理：经过脉冲调制的激光器发射的脉冲光通过耦合器入射到光纤中, 光纤中的不同事件点对背向瑞利散射的功率产生了不同的影响。……