长距离布里渊光时域反射光纤传感技术进展

来源：激光与红外杂志2021年第4期北京时间：

作者：黄强

单位：1.华中科技大学 武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430070；2.多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南 邵阳 422000；

摘要：大型桥梁坍塌、建筑物倾斜、冰灾造成输电杆塔倒塌大范围停电等自然灾害新闻屡见不鲜,对类似这些设施的监测研究成为热点。布里渊光时域反射(BOTDR)光纤传感具有分布式温度/应变同时传感、单端注入与测量等优点而被人们广泛采用。本文针对长距离光纤传感应用场景,分析了BOTDR传感机理；综述了近20年以来10 km及以上长距离BOTDR光纤传感系统的发展和关键技术；总结了基于数据处理、脉冲编码、多波长探测、高消光比调制、拉曼、窄线宽光源、单光子探测技术改善BOTDR性能指标的基本原理及具体指标值。展望了进一步提高系统信噪比、空间分辨率、传感距离、缩短整个系统的测量时间,优化多个性能参数；进一步增加除温度/应变传感参量,提升系统功能；进一步解决温度/应变交叉敏感问题都将成为长距离BOTDR系统今后的发展方向。

关键词：长距离;BOTDR;分布式光纤传感;信噪比;分辨率

基金资助：武汉市科技计划项目(No.2018010401011272)；湖南省科技计划重点项目(No.2016TP1023)；湖南省教育厅资助科研项目(No.17B239)资助