杨文晨，秦增光，刘兆军，徐演平，李 钊，渠 帅，丛振华，王泽群

（1.山东大学 信息科学与工程学院，山东 青岛 266237；2.山东省激光技术与应用重点实验室，山东 青岛 266237；3.山东大学 激光与红外系统集成技术教育部重点实验室，山东 青岛 266237）

1 引言

近年来，光纤通信技术发展迅速并且得到广泛应用，光纤传感技术也受到了广泛的关注，在越来越多的领域得以应用，大型建筑、桥梁、管道的安全监测，飞机、高铁的运行安全监测，电缆的温度监测，周界安全的防护监测，海底地质灾害预测，甚至石油产业、电力行业、机械加工及医疗行业等领域都与其息息相关[1-6]。作为光纤传感领域最重要的一类，分布式光纤传感主要分为基于后向散射光的分布式光纤传感系统和基于干涉仪结构的分布式光纤传感系统。基于后向散射的分布式光纤传感系统又根据后向散射光的不同，可以分为拉曼光时域反射计（Raman Optical Time Domain Reflectometer，R-OTDR）、布里渊光时域反射计（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer，B-OTDR）和相位敏感型光时域反射计（Phasesensitive Optical Time Domain Reflectometer， φ-OTDR）。基于干涉仪结构的分布式光纤传感系统根据其装置的不同可分为萨格纳克（Sagnac）干涉仪、马赫-曾德（Mach-Zehnder，M-Z）干涉仪和迈克尔逊（Michelson）干涉仪。

基于后向散射型的分布式光纤传感技术原理是当光纤中的光受到外界扰动时会产生相移，使经过耦合器的光的干涉状态发生改变。光电探测器可以把光信号转化成电信号进行信号采集，对采集信号进行处理即可得到扰动信息。然而，基于后向散射光的光纤传感系统对光源、探测器等硬件要求较高，光路较为复杂，成本较高。……