分布式光纤传感技术简介

目前网上有很多分布式光纤传感的资料，各种原理的都有，很杂，貌似光纤传感啥都能做。其实很多都是过时的东西，而且尽管理论上能用，实际布置的难度，以及环境适应性都不能保证。

光纤传感技术发展已经有近40年历史，经历了点式测量，到准分布式，再到分布式的传感技术的发展。光纤传感主要是进行应变和温度测量，通过二次开发或者设计特殊的封装结构来测量加速度，压力，位移等其他参量。
FBG为第一代光纤传感技术，现在较为成熟，用于应变测量和温度测量，市场有成熟的封装产品，比如美国的MOI（micron optics），采样率可以高达5K Hz，有各种安装方式的传感器（焊接固定、环氧胶粘接固定、螺栓固定等方式），以及适用于工程环境的高性能解调仪，能够在恶劣环境常年稳定工作。

随着测试需求的提高，第二代分布式光纤传感技术应运而生，现在主要产品有基于布里渊散射的BOTDR和基于瑞利散射的OFDR。BOTDR技术能够实现长距离的分布式传感，空间分辨率一般在cm级别或者更大，比较适合桥梁，隧道，能源管道，边坡等应变监测，BOTDR的缺点是采样率低，一般每次数据采集时间为几十秒至数分钟，实时性较差。而OFDR的空间分辨率可以达到1mm左右，适合短距离高精度的测量。比如，复合材料部件的疲劳测试，监测材料内部裂纹生长过程；结构件承重应变测试；有限元模型验证，将传感光纤粘贴在结构件表面，通过大量应变测试数据对软件模型进行验证；更多应用领域还有待相关技术人员与需求单位共同开发。目前OFDR最有代表性产品为美国LUNA公司的ODISI系列产品，目前最新型号为ODISI-B（ODISI-6100还没上市），其关键系统指标为：最高空间分辨率1.28mm，最长传感距离20m（为标配，也可定制加长），采样率最大250Hz。采样率可以保证真正意义上的实时监测，高空间分辨率可以保证正真意义的分布式传感测量，这两项指标是其他公司产品不能相比的。所以，ODISI比较适合进行高精尖的设计研发。
附件是应变片与分布式光纤传感器的比较，以及ODISI的应用。

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