1.2 偏振光時域反射技術（POTDR）研究

       偏振光時域反射技術通過檢測光纖中散射光波偏振態的變化來對光纖的狀態進行傳感。它具有靈敏度高、誤報率低、可測量并定位光纖中任意位置處的擾動。在防入侵監測、光纜及光電復合纜線路的保護監控、振動監測等方面有重要應用。

POTDR示意圖。

1.2.1 基于偏振光時域反射技術的新結構、新機理研究

       光纖中光波的偏振態對振動、溫度、彎曲等作用十分敏感，如圖所示的POTDR傳感系統通過利用檢偏器將光波偏振態的變化轉換為功率的變化，具有結構簡單、響應速度快等優點。但它難以實現多種事件的分辨和對同時存在的多個事件點的準確定位。

       本方向研究利用新的傳感系統結構和基于偏振態的新傳感機理，實現偏振敏感的光纖傳感技術。并同時研究對傳感對象中同時存在的多個事件進行準確的識別和定位的方法。

       圖示為一種與光纖光柵陣列相結合的POTDR傳感系統。通過利用光纖光柵增強反射信號光的強度，可有效提高傳感系統的信噪比，使振動的測量更準確。

與光纖光柵相結合的POTDR傳感系統

1.2.2 偏振態對其它光纖傳感技術的影響及其它光纖傳感技術的融合研究

       研究同時利用多種分布式光纖傳感技術同時進行多參量的全分布式測量。如圖所示，為POTDR與BOTDR相結合的全分布式傳感系統，可同時進行應變和振動的分布式測量。

可同時進行應變和振動測量的全分布式傳感系統示意圖

左圖為測得的振動信號的頻譜，右圖為測得的布里淵信號的頻譜。

 F. Wang, X. Zhang, X. Wang, and H. Chen, Opt. Lett. 38, 2437-2439 (2013).

特別感謝南京大學光通信工程研究中心提供此方案，謹為學習之用。