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分布式光纤应变传感系统(BOTDR)
   光纤传感技术是将光纤作为信号传输和感知的载体,利用光敏元件或材料,将被测参量转换为相应光信号的新一代传感技术,其中的布里渊散射是由光子和声学声子的相互作用产生的,当探测脉冲光注入传感光纤后,其在光纤沿线各位置处产生的背向布里渊散光沿光纤原路返回到光纤入射端,且各位置处的数值与该位置处光纤的应变量之间呈现出良好的线性关系
光波与光纤介质中的粒子相互作用产生散射,光纤中的散射光包括

瑞利散射(Rayleigh scattering) 布里渊散射(Brillouin scattering)对应变敏感 拉曼散射(Raman scattering)
信号源
通信光缆
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测试结构图

   BOTDR是基于布里渊效应的单端抽运光时域反射技术,具有很大的优势,结构简单,只需在一端输入激光,在工程中应用前景广泛。基于BOTDR的分布式光纤传感系统结构如图6所示。在光路进行相干探测,在电路进行频率扫描,最后进行数据处理后可得到光纤沿程的布里渊频移量,即可解调出应变与温度信息。这种方法可用于建筑变形监测、地质沉降监测、桥梁变形监测、隧道变形监测等。
     BOTDR是在OTDR基础上结合光纤中的自发布里渊散射效应完成温度/应变测量的分布式光纤传感技术。当光纤受到拉伸或压缩时,应力变化会导致后向布里渊散射光产生频率漂移,通过解调漂移量可实现应变测量;光纤的温度变化同样会导致布里渊散射光发生频率漂移,根据频移量可解调出温度信息。