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用于构成分布式光纤传感器的主要技术

发布时间:2015/5/16 18:58:16 访问次数:930

    在分布式光纤传感器中,典型的方DK-621-0434-1P法是利用对特定被测场增强的传感光纤,测量沿光纤长度上的基本损耗或散射。目前,常用的方法主要有反射法、波长扫描( WLS)法、干涉法和光频域反射( OFDR)法。

   1)反射法

   反射法是利用光纤在外部扰动作用下产生的瑞利( Reyleigh)散射、拉曼(Raman)散射、布里渊( Brillouin)散射等效应进行测量的方法。

   2)光时域反射( OTDR)法

   OTDR技术在分布式光纤传感技术中得到了广泛应用,其原理如图11 - 34所示。把一个能量为E、宽度为AT、光频率为厂的矩形光脉冲耦合进光纤。考察光纤上长度在Z和/+d/之间的光纤元dZ,发现由dZ反射回到光纤入射端的光功率的变化直接受Z处单位长度散射系数的变化影响,所以,根据后向反射到光纤入射端的光功率可以分辨Z处脉冲后向反射信号的变化,且不受其他点散射信号的影响,并反映了被测量的信息。

     

   OTDR法由于利用的是后向反射回来的光强信号,能量较小,信噪比不高。另外,由于光纤制造中的不均匀性,造成光纤各部分对外界扰动的灵敏度不一致,因而目前分辨力不够高,动态范围不够宽。同时,光电检测器的响应时间也会限制该方法的空间分辨力。

    在分布式光纤传感器中,典型的方DK-621-0434-1P法是利用对特定被测场增强的传感光纤,测量沿光纤长度上的基本损耗或散射。目前,常用的方法主要有反射法、波长扫描( WLS)法、干涉法和光频域反射( OFDR)法。

   1)反射法

   反射法是利用光纤在外部扰动作用下产生的瑞利( Reyleigh)散射、拉曼(Raman)散射、布里渊( Brillouin)散射等效应进行测量的方法。

   2)光时域反射( OTDR)法

   OTDR技术在分布式光纤传感技术中得到了广泛应用,其原理如图11 - 34所示。把一个能量为E、宽度为AT、光频率为厂的矩形光脉冲耦合进光纤。考察光纤上长度在Z和/+d/之间的光纤元dZ,发现由dZ反射回到光纤入射端的光功率的变化直接受Z处单位长度散射系数的变化影响,所以,根据后向反射到光纤入射端的光功率可以分辨Z处脉冲后向反射信号的变化,且不受其他点散射信号的影响,并反映了被测量的信息。

     

   OTDR法由于利用的是后向反射回来的光强信号,能量较小,信噪比不高。另外,由于光纤制造中的不均匀性,造成光纤各部分对外界扰动的灵敏度不一致,因而目前分辨力不够高,动态范围不够宽。同时,光电检测器的响应时间也会限制该方法的空间分辨力。

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