1.2 偏振光時域反射技術(shù)（POTDR）研究

       偏振光時域反射技術(shù)通過檢測光纖中散射光波偏振態(tài)的變化來對光纖的狀態(tài)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(jiān)測、光纜及光電復(fù)合纜線路的保護監(jiān)控、振動監(jiān)測等方面有重要應(yīng)用。

POTDR示意圖。

1.2.1 基于偏振光時域反射技術(shù)的新結(jié)構(gòu)、新機理研究

       光纖中光波的偏振態(tài)對振動、溫度、彎曲等作用十分敏感，如圖所示的POTDR傳感系統(tǒng)通過利用檢偏器將光波偏振態(tài)的變化轉(zhuǎn)換為功率的變化，具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。但它難以實現(xiàn)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(tǒng)結(jié)構(gòu)和基于偏振態(tài)的新傳感機理，實現(xiàn)偏振敏感的光纖傳感技術(shù)。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(jié)合的POTDR傳感系統(tǒng)。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(tǒng)的信噪比，使振動的測量更準確。

與光纖光柵相結(jié)合的POTDR傳感系統(tǒng)

1.2.2 偏振態(tài)對其它光纖傳感技術(shù)的影響及其它光纖傳感技術(shù)的融合研究

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

可同時進行應(yīng)變和振動測量的全分布式傳感系統(tǒng)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(xué)光通信工程研究中心提供此方案，謹為學(xué)習(xí)之用。