基于布里渊散射的分布式温度传感系统

基于布里渊散射的分布式温度传感系统摘要本文综述了分布式传感技术的研究动态和新进展，从理论上分析了光纤中的布里渊散射及布里渊频移、强度与光纤温度的关系，阐述了基于光时域反射计(OTDR)的分布式传感原理

基于布里渊散射的分布式温度传感系统 摘要 本文综述了分布式传感技术的研究动态和新进展，从理论上分析了光纤 中的布里渊散射及布里渊频移、强度与光纤温度的关系，阐述了基于光时域 (OTDR) 反射计的分布式传感原理，并简述了基于布里渊光时域反射计和布 里渊光时域分析技术的测温方案，针对布里渊散射光检测的特点，设计了一 种能实现高空间分辨率、高测量精度的温度传感系统。 关键词 OTDR 布里渊散射；分布式光纤传感；；温度 引言 2070 世纪年代初以来，随着第一代低损耗光纤的研制成功，光纤技术 在通信、传感和光学信息处理等方面得到了广泛的应用和迅速的发展。光纤 80 传感技术是上个世纪年代发展起来的光纤应用技术，是信息社会的一个 重要技术基础，在当代高科技中占有十分重要的位置。随着不同系统工程自 动化程度和复杂性的增加，对传感器的精度、可靠性、响应灵敏度及经济实 用性的要求越来越高。光纤传感技术正是适应这种要求，随着光纤和光纤通 信技术的迅速发展的趋动而产生的。 目前，国内外关于光纤传感器的研究主要集中在单点式光纤传感器、准 分布式光纤传感器和分布式光纤传感器三个方面。分布式光纤传感技术具备 提取大范围测量场的分布信息的能力，能够解决测量领域的众多难题，因此， 具有巨大的应用潜力，是目前国内外研究的热点。传统的温度传感方法弊端 众多，如电传感器无法应用到水下或者其他恶劣环境，封装非常复杂，无法 实现实时监测、点测量而不能分布式测量，使得监测不全面等等，因此亟需 能够适应恶劣环境、实时地分布式温度检测技术。基于布里渊散射的分布式 光纤传感技术即能够满足这种需求，其优越性除了得益于光纤本身的特性外 还可以实现分布式温度应变测量。 1