分布式光纖傳感器

 

　　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(jī)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。

 

　　分布式光纖傳感器是采用獨特的分布式光纖探測技術(shù)，對沿光纖傳輸路徑上的空間分布和隨時間變化信息進(jìn)行測量或監(jiān)控的傳感器。利用光波在光纖中傳輸?shù)奶匦?，可沿光纖長度方向連續(xù)的傳感被測量（如溫度、壓力、應(yīng)力和應(yīng)變等），光纖既是傳感介質(zhì)，又是被測量的傳輸介質(zhì)。它將傳感光纖沿場排布，可以同時獲得被測場的空間分布和隨時間的變化信息，

 

　　分布式光纖傳感器有以下一些特點：

 

　　1）分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖；

 

　　2）一次測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；

 

　　3）系統(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；

 

　　4）系統(tǒng)的測量精度與空間分辨力一般存在相互制約關(guān)系；

 

　　5）檢測信號一般較微弱，因而要求信號處理系統(tǒng)具有較高的信噪比；

 

　　6）由于在檢測過程中需進(jìn)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。

 

　　由于光纖電纜不易被電磁干擾，因此，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)通常用于電力電纜熱點區(qū)位的溫度監(jiān)控和測量。對惡劣環(huán)境的把握和管理以及改善野外作業(yè)環(huán)境需求是促進(jìn)分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)市場穩(wěn)定增長的主要原因。同時，傳感器電纜部署的技術(shù)難題也是這一市場發(fā)展面臨的主要障礙。

 

　　隨著應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)在分布式光纖傳感器主要用于6大領(lǐng)域，包括管道和近海石油平臺等的結(jié)構(gòu)檢測；液體管道和大壩的滲漏探測；路面結(jié)冰探測、鐵路監(jiān)測；安全系統(tǒng)探測、電力電纜監(jiān)視；光纖通信生產(chǎn)監(jiān)測；環(huán)境監(jiān)測和長期溫度測量。