由于分布式光纖傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍測量場中分布信息的提取,因而它可解決目前測量領(lǐng)域的眾多難題,而分布式光纖傳感器是采用分布式光纖傳感技術(shù)的裝置。分布式光纖傳感技術(shù)是在70年代末提出的,它是隨著現(xiàn)在光纖工程中仍應(yīng)用十分廣泛的光時域反射(OTDR)技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來的.在這十幾年里,產(chǎn)生了一系列分布式光纖傳感機理和測量系統(tǒng),并在多個領(lǐng)域得以逐步應(yīng)用.目前,這項技術(shù)已成為光纖傳感技術(shù)中最具前途的技術(shù)之一.
1、分布式光纖傳感技術(shù)的特點
分布式光纖傳感技術(shù)具有同時獲取在傳感光纖區(qū)域內(nèi)隨時間和空間變化的被測量分布信息的能力,其基本特征為[1]:
、佟》植际焦饫w傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖;
、凇∫淮螠y量就可以獲取整個光纖區(qū)域內(nèi)被測量的一維分布圖,將光纖架設(shè)成光柵狀,就可測定被測量的二維和三維分布情況;
、邸∠到y(tǒng)的空間分辨力一般在米的量級,因而對被測量在更窄范圍的變化一般只能觀測其平均值;
、堋∠到y(tǒng)的測量精度與空間分辨力一般存在相互制約關(guān)系;
、荨z測信號一般較微弱,因而要求信號處理系統(tǒng)具有較高的信噪比;
、蕖∮捎谠跈z測過程中需進行大量的信號加法平均、頻率的掃描、相位的跟蹤等處理,因而實現(xiàn)一次完整的測量需較長的時間.
2、分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
分布式光纖傳感技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn),就得到了廣泛的關(guān)注和深入的研究,并且在短短的十幾年里得到了飛速的發(fā)展.依據(jù)信號的性質(zhì),該類傳感技術(shù)可分為4類:①利用后向瑞利散射的傳感技術(shù);②利用喇曼效應(yīng)的傳感技術(shù);③利用布里淵效應(yīng)的傳感技術(shù);④利用前向傳輸模耦合的傳感技術(shù).
1、實現(xiàn)單根光纖上多個物理參數(shù)(溫度和應(yīng)變)或化學(xué)參數(shù)的同時測量;
2、提高測量系統(tǒng)的測量范圍,減少測量時間;