一、概述

光纖本身不帶電，體積小(xiao)，質(zhi)量輕，易彎曲，抗(kang)電磁干擾，抗(kang)輻射性(xing)能好，可以在(zai)傳(chuan)統傳(chuan)感(gan)器不支持的（如易腐(fu)蝕、高(gao)溫高(gao)濕等）惡劣環境中工作。因此，光纖傳(chuan)感(gan)技(ji)術一(yi)經問世(shi)就受到(dao)了(le)極大重視，在(zai)各(ge)個(ge)領域得到(dao)了(le)研究與應用。

二、幾種常(chang)見(jian)光纖(xian)傳感技術

不同于傳(chuan)統傳(chuan)感(gan)(gan)器是獨立個體，光(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器可以在(zai)一根光(guang)纖(xian)(xian)上串聯多個傳(chuan)感(gan)(gan)單元，組成監測網絡。根據(ju)傳(chuan)感(gan)(gan)單元布局設計的差異(yi)，光(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)技術可分為多點式(shi)、準分布式(shi)和分布式(shi)三大類。

1.點式(shi)光纖傳感技術

光(guang)(guang)(guang)纖光(guang)(guang)(guang)柵（FBG）是(shi)常見的(de)一種點式傳感器。FBG是(shi)通過(guo)一定方法（如紫外(wai)刻寫）使光(guang)(guang)(guang)纖纖芯(xin)的(de)折射率(lv)產生周期性分布，它對(dui)波(bo)(bo)長(chang)具有選擇性，能夠使特定波(bo)(bo)長(chang)的(de)光(guang)(guang)(guang)反射，而使其他光(guang)(guang)(guang)透過(guo)。

將待測(ce)FBG連接至(zhi)光纖光柵解調儀上，通(tong)過光譜分析測(ce)量加載前后的(de)FBG中心波長的(de)平移(yi)，平移(yi)量可以通(tong)過傳遞系(xi)數(shu)轉換(huan)為被測(ce)物理(li)量，進而實現對FBG位置處(chu)的(de)應變(bian)、溫度或(huo)壓力的(de)測(ce)量。

2.準分布(bu)式光纖傳感(gan)技術

在一(yi)(yi)根(gen)光(guang)纖(xian)(xian)上串聯(lian)或制作(zuo)多(duo)(duo)個(ge)FBG比較容易，因(yin)此光(guang)纖(xian)(xian)光(guang)柵解調(diao)儀(yi)可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)復(fu)用(yong)(yong)(yong)技(ji)(ji)術實現準分(fen)(fen)布式測(ce)量。如波(bo)分(fen)(fen)復(fu)用(yong)(yong)(yong)技(ji)(ji)術，在一(yi)(yi)根(gen)光(guang)纖(xian)(xian)上串聯(lian)多(duo)(duo)只FBG，每(mei)只FBG波(bo)長(chang)(chang)不(bu)同(tong)，系統采(cai)用(yong)(yong)(yong)寬帶光(guang)源和(he)(he)波(bo)長(chang)(chang)檢測(ce)儀(yi)，可(ke)得到每(mei)只FBG的(de)(de)(de)中心波(bo)長(chang)(chang)，實現單通道多(duo)(duo)點測(ce)量。同(tong)時還(huan)可(ke)以結合光(guang)開(kai)關，將光(guang)信號分(fen)(fen)給(gei)不(bu)同(tong)通道，進而實現多(duo)(duo)通道解調(diao)，即空分(fen)(fen)復(fu)用(yong)(yong)(yong)技(ji)(ji)術。除(chu)此之外，還(huan)有波(bo)分(fen)(fen)和(he)(he)時分(fen)(fen)復(fu)用(yong)(yong)(yong)結合的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術，相同(tong)波(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)FBG在光(guang)纖(xian)(xian)中的(de)(de)(de)位置不(bu)同(tong)，其反(fan)射(she)光(guang)到達探(tan)測(ce)器時間(jian)不(bu)同(tong)，可(ke)以等時間(jian)間(jian)隔采(cai)樣進行(xing)區(qu)分(fen)(fen)，結合波(bo)分(fen)(fen)復(fu)用(yong)(yong)(yong)，可(ke)實現對大規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)光(guang)纖(xian)(xian)光(guang)柵陣列的(de)(de)(de)解調(diao)。

受限(xian)于光源(yuan)帶寬(kuan)、單個FBG傳感(gan)波長(chang)移動范圍和相鄰(lin)FBG反射光譜之間(jian)的相互影響，目前光纖傳感(gan)中FBG傳感(gan)點數量有限(xian)，空(kong)間(jian)分辨(bian)率受限(xian)，傳感(gan)點之間(jian)存在監測盲(mang)區(qu)。

3.分布式光纖傳感技術

分(fen)(fen)布式(shi)光纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)技術（DOFS）采(cai)用光纖(xian)(xian)(xian)做傳(chuan)(chuan)感(gan)介(jie)質和(he)傳(chuan)(chuan)輸信號介(jie)質，通過(guo)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)光纖(xian)(xian)(xian)中特(te)定散射光的(de)信號來反映光纖(xian)(xian)(xian)自身(shen)或(huo)所(suo)處環(huan)境的(de)應變或(huo)溫度的(de)變化，一根光纖(xian)(xian)(xian)可(ke)實現成百(bai)上千(qian)傳(chuan)(chuan)感(gan)點的(de)同時測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)。分(fen)(fen)布式(shi)光纖(xian)(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)技術無盲區，突破了FBG解調復用傳(chuan)(chuan)感(gan)單元(yuan)數量(liang)(liang)(liang)限(xian)制和(he)空間分(fen)(fen)辨(bian)率限(xian)制，因(yin)而稱為分(fen)(fen)布式(shi)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)。

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