基于相干检测的偏振光时域反射光纤振动传感系统*

何 剑,王二伟

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051)



基于相干检测的偏振光时域反射光纤振动传感系统*

何 剑*,王二伟

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051)

提出将相干检测技术和偏振光时域反射技术POTDR(Polarization Optical Time Domain Reflectometry)相结合,利用相干检测技术的高探测灵敏度和偏振光时域反射技术中偏振态对外界环境敏感的特点,实现光纤分布式传感,测量微弱振动信号并实现定位功能。首先分别介绍了相干检测技术及其与POTDR相结合的相关原理,分析可行性,然后提出实验测试方案并搭建了测试系统。实验结果表明,基于相干检测技术的POTDR传感系统能成功地实现振动信号的探测和振动点的定位功能,这对于光纤分布式传感系统的进一步发展具有重要意义。

相干检测技术;偏振光时域反射技术;光纤分布式传感;定位功能

自高琨博士创新性提出采用光纤传导光信号以来,伴随着光纤通信技术的飞速发展,光纤传感技术也得到了大量关注和广泛研究。光在光纤中实际传输过程时,当受到温度、压力、振动和电磁干扰等外界的扰动,其光学特性(如偏振态、相位、振幅、频率等)将会发生相应的改变,通过监测光学参数的变化便可获得外部环境信息,从而构成一种可直接交换信息的探测技术——光纤传感技术。

基于偏振光时域反射POTDR(Polarization Optical Time-Domain Reflectometer)的分布式光纤传感器是通过检测光纤中偏振态变化,进而实现分布式光纤传感的一种新型传感器[1]。……