什么是分布式光纖傳感器技術？

為了獲得這種類型的被測物體的更完整的信息，需要一種分布式調制光纖傳感系統。所謂分布式調制，是指外部信號場（被測場）以一定的空間分布方式調制光纖中的光波，在一定的測量域內形成調制信號頻譜帶，并對信號頻譜帶進行調制通過檢測（解調），可以測量外部信號場的大小和空間分布。簡而言之，分布式光纖傳感技術是一種使用光纖幾何形狀的一維特征進行測量的技術。它根據光纖的長度來進行測量，并可以在整個光纖長度上沿光纖的幾何路徑測量外部物理分布。連續測量參數

一般而言，分布式光纖傳感技術可分為兩類：一類是基于光纖后向散射光的光時域分布式檢測技術或前向散射光損失時域檢測技術，另一類是基于光纖后向散射的波域分布光學波長檢測。時域分布式的典型代表是分布式光纖溫度傳感系統，其技術已經成熟。隨著光纖技術的成熟，分布式光纖傳感器技術發展迅速，并已開始應用于智能材料結構診斷和預警系統。光纖光柵不僅可以做成波域分布式光纖傳感系統，而且可以做成波域/時域混合分布式光纖傳感系統，并且可以采用空分復用技術形成更復雜的光學系統。光纖傳感器。網絡系統。

分布式光纖傳感技術具有同時獲取在傳感光纖區域中隨時間和空間變化而變化的被測分布信息的能力，其基本特征如下。

①分布式光纖傳感系統中的傳感元件僅為光纖，光纖傳感器以光信號為載體，光纖的芯材為二氧化硅。該傳感器具有抗電磁干擾，防雷，防水，防潮，耐高溫，耐腐蝕等特點。適用于水下，潮濕，電磁干擾等惡劣環境。與金屬傳感器相比，它具有更強的耐久性。

②現代大型或超大型結構（例如橋梁，隧道等）通常為幾公里，幾十公里甚至幾百公里。通過傳統的監控技術很難實現全面監控，而且成本很高。通過配置具有分布式特性的光纖傳感器，將光纖用作傳感體和傳輸介質，可以相對容易地實現遠距離和分布式監控。

③分布式光纖最顯著的優點是可以準確地測量沿光纖任意一點的應力，溫度振動和損傷信息，而不會形成環路。

④一次測量即可獲得整個纖維區域的一維分布圖。光纖以光研磨形狀設置，以確定測量的二維和三維分布。

⑤系統的空間分辨率通常在米的數量級上，因此通常只能以平均值來觀察要測量的較窄范圍內的變化。

系統的測量精度和空間分數通常具有相互制約的關系。

①檢測信號通常較弱，因此要求信號處理系統具有較高的信噪比。

2.由于在檢測過程中需要大量的信號加和平均，頻率掃描，相位跟蹤等處理，因此需要很長時間才能完成完整的測量。

分布式光纖傳感技術具有提取廣泛的測量領域的分布式信息的能力，可以解決當前測量領域中的許多問題，因此具有巨大的應用潛力。在過去的20年中，已經產生了一系列的傳感機制和測量系統。人們主要在以下四個方面進行研究：基于反向瑞利散射的分布式光纖傳感技術，基于拉曼散射的分布式光纖傳感技術，基于正向傳輸模式耦合的分布式光纖傳感技術和分布式光學。