1.2 偏振光時(shí)域反射技術(shù)（POTDR）研究

       偏振光時(shí)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(jìn)行傳感。它具有靈敏度高、誤報(bào)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(hù)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(shí)域反射技術(shù)的新結(jié)構(gòu)、新機(jī)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(diǎn)。但它難以實(shí)現(xiàn)多種事件的分辨和對同時(shí)存在的多個(gè)事件點(diǎn)的準(zhǔn)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(jī)理，實(shí)現(xiàn)偏振敏感的光纖傳感技術(shù)。并同時(shí)研究對傳感對象中同時(shí)存在的多個(gè)事件進(jìn)行準(zhǔn)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(qiáng)反射信號光的強(qiáng)度，可有效提高傳感系統(tǒng)的信噪比，使振動的測量更準(zhǔn)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(shí)利用多種分布式光纖傳感技術(shù)同時(shí)進(jìn)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(shí)進(jìn)行應(yīng)變和振動的分布式測量。

可同時(shí)進(jìn)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(jǐn)為學(xué)習(xí)之用。