分布式光频域反射光纤测量与传感系统


  分布式传感技术是未来光纤传感技术的发展方向,它除了具有分立式光纤传感器的优点外,还有超大容量、超高分辨率、超长距离、便于构成智能型网络等独特的优越性,使之可广泛应用于重要军用、民用部门周界安全,电力、通讯线路安全,大型基础设施(桥梁、管道、隧道等)结构安全等领域的实时监控,具有不可替代的优势。 此外,随着分布式传感技术发展,需要实现多参量(温度、应变、应力、振动等)测量,并朝着高精度、多功能、大动态范围、网络化、智能化发展,并且能够实现易与不同传感机理和结构的光纤传感技术相互融合的新型分布式传感技术和解调方法。
  光频域反射方法的核心是采用可调谐光源实现对光频进行线性调谐。光源发出的光被耦合器分为两束,一束进入参考臂后被反射镜反射回耦合器,作为本征参考光,另一束光进入测试臂,由于测试臂的待测光纤中存在瑞利散射和菲涅尔反射,一部分光作为测试光返回到耦合器中,此时在耦合器中本振参考光与瑞利散射和菲涅尔反射组成的测试光发生拍频干涉。这里由于参考臂很短,测试臂很长,本振参考光与测试光(瑞利散射和菲涅尔反射)携带的光频是不同的,所以产生的干涉是拍频干涉。通过检测拍频信号,再通过一系列的变换就可以得到光纤分布的信息

性能参数:
光纤测试量程:80km    分辨率:<0.8m
光纤传感量程:300m    分辨率:±0.21℃,1με

实验平台   

系统装置图

 

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