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BOTDR分布式光纖溫度和應變傳感系統

    基于布里淵光時域反射(BOTDR)的分布式光纖傳感系統,具有良好的實時性、準確的空間分辨率和測量精度,系統結構也簡單易實現,現已發展成為光纖傳感領域的主要技術。 BOTDA信號檢測技術主要分為直接檢測和相干檢測。

直接檢測:利用法布里-珀羅(F-P)干涉儀或馬赫-曾德(M-Z)干涉儀將微弱的布里淵散射光從后向散射光中分離出來。

相干檢測:相比較直接檢測,其系統構成相對復雜,但信噪比高且不受光源頻率漂移的影響。

主要分為:(1)聲光移頻的BOTDR系統

                 (2)電光移頻的BOTDR系統

                 (3)微波外差檢測的BOTDR系統。

相干BOTDR系統對光源的要求:

? 隨著中心波長的增加,自發布里淵散射強度會減小

隨著光源中心波長的增加,布里淵頻移值也會減小,例如1310nm,布里淵頻移為13GHz,1550nm波長的布里淵頻移約為11.2GHz

較低的布里淵頻移有利于系統檢測,1550nm波長在光纖中的損耗更低,所以通常選用1550nm為工作波長。

光功率越高,布里淵散射信號的強度越大(不產生SBS

光源的線寬越窄,布里淵散射效率也越高,獲得的布里淵散射譜越窄,從而提高系統的測量精度。

光源的光譜線寬越窄,相干長度越長,有利于提高BOTDR的工作距離

BOTDR系統的整體設計:

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