1、分布式光纖傳感,準(zhǔn)分布式光纖傳感原理,將呈一定空間分布的相同類型的光纖傳感器耦合到一根或多根光纖總線上，通過尋址、解調(diào)，檢測出被測量的大小及空間分布，光纖總線僅起傳光作用。 尋址方式 時(shí)分復(fù)用（TDM-Time Division Multiplex) 波分復(fù)用（WDM-Wavelength Division Multiplex) 偏分復(fù)用（PDM-Polarization Division Multiplex) 空分復(fù)用（SDM-Space Division Multiplex) 頻分復(fù)用（FDM-Frequency Division Multiplex),時(shí)分復(fù)用（TDM）,光纖對光波的延遲

2、效應(yīng)來尋址 脈寬小于光纖總線上相鄰傳感器的傳輸時(shí)間 光纖總線輸入端注入，各傳感器距光脈沖發(fā)射端距離不同。 接收到每個(gè)脈沖對應(yīng)一個(gè)傳感器，延時(shí)對應(yīng)地址 光脈沖變化量反映該點(diǎn)被測量的大小,時(shí)分復(fù)用示意圖,光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù),Optical Time Domain Reflectometry,散射型光纖傳感器,利用背向瑞利散射OTDR 利用布里淵散射B-OTDR 利用拉曼散射R-OTDR,光纖中的背向散射光分析,布里淵散射和拉曼散射在散射前后有頻移，是非彈性散射,斯托克斯光,反斯托克斯光,7,光學(xué)聲子,利用OTDR技術(shù)測量光纖沿線背向反射光功率的結(jié)果,衰減系數(shù),基于瑞利散射的傳感系統(tǒng),后向散

3、射,入射光脈沖,光源,檢測器,基于拉曼散射的分布式光纖傳感技術(shù),斯托克斯光與反斯托克斯光的強(qiáng)度比和溫度關(guān)系： Anti-stokes 光強(qiáng)會(huì)隨溫度變化。 Stokes光強(qiáng)與溫度無關(guān),其中a為與溫度 相關(guān)的系數(shù),優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)光強(qiáng)之比，與光源強(qiáng)度無關(guān)，因此光纖老化， 損耗，仍可保證測溫精度。,傳感器系統(tǒng),測溫區(qū)域,Raman 散射光,兩個(gè)濾波器,光纖中自發(fā)拉曼散射的反斯托克斯光與溫度緊密相關(guān)。常溫下(T=300K)其溫敏系數(shù)為8/。 采用反斯托克斯與斯托克斯比值的分布式光纖溫度測量，其結(jié)果消除了光源波動(dòng)、光纖彎曲等因素的影響，只與沿光纖的溫度場有關(guān)，因此可長時(shí)間保證測溫精度。,基于布里淵散射的分布式

4、光纖傳感技術(shù),BOTDR系統(tǒng)從一端輸入泵浦脈沖，在同一端檢測返回信號(hào)的中心波長和功率。使用方便，但自發(fā)布里淵散射信號(hào)很微弱，檢測困難。,在BOTDA中，處于光纖兩端的可調(diào)諧激光器分別將一脈沖光（泵浦光）與一連續(xù)光（探測光）注入傳感光纖。利用受激布里淵散射效應(yīng)，散射光強(qiáng)度更強(qiáng),14,BOTDR定位原理,對一定頻譜范圍連續(xù)不斷的進(jìn)行循環(huán)掃描，獲得各個(gè)時(shí)間段上的光譜，并將時(shí)間與位置相對應(yīng)，即可獲得沿光纖各位置處的布里淵頻譜圖，并獲得異常的布里淵頻移量和散射光功率。,15,幾種散射式傳感技術(shù)的比較,16,波分復(fù)用（WDM）,通過光纖總線上各傳感器的調(diào)制信號(hào)的特征波長來尋址。 寬帶光束注入光纖，各個(gè)傳感器的特征波長不同，通過濾波系統(tǒng)求出被測信號(hào)的大小和位置,波分復(fù)用示意圖,FBG傳感器在隧道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測的應(yīng)用研究,頻分復(fù)用和空分復(fù)用,將多個(gè)光源調(diào)制在不同的頻率上，經(jīng)過各分立的傳感器后匯集在光纖總線上，每個(gè)傳感器的信息包含在總線信號(hào)中的對應(yīng)頻率上。 空分復(fù)用是將各個(gè)傳感器的接受光纖的終端按空間位置編碼，通過掃描機(jī)構(gòu)控制選通光開光選址。,分布式光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用,22,分布式光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用周界防護(hù),光纜傳感監(jiān)控系統(tǒng)工程施工實(shí)例,根據(jù)防范的不同場合和要求，光纖可以構(gòu)成各種形狀，環(huán)置于需要防范的周界處的適當(dāng)位置，當(dāng)入侵者侵入時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出告