测力传感器设计的应力集中原则

文章摘要：3、基于布里渊光频域分析技术（BOFDA）的分布式光纤传感技术基于布里渊频域分析技术（BOFDA）的分布式光纤传感技术是由德国的D.Garus等人提出的一种新型的分布式光纤传感技术[13]，实验系统基本框图如图3所示。和BOTDR、BOTDA相比，BOFDA同样利用布里渊频移来实现温度和应变的传感，但被测量空间定位不是传统的光时域反射法，而是通过得到传感光纤的复合基带传输函数来实现的。由于不采用光时域反射法来实现空间定位，因此传感光纤两端所注入的光为频率不同的连续光，其中探测光（ ）与泵浦光（ ）的频差 约等于传感光纤的布里渊频移。为了实现传感光纤复合基带传输函数的测量，探测光首先经过频率fm

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　　3、基于布里渊光频域分析技术（BOFDA）的分布式光纤传感技术

　　基于布里渊频域分析技术（BOFDA）的分布式光纤传感技术是由德国的D.Garus等人提出的一种新型的分布式光纤传感技术[13]，实验系统基本框图如图3所示。

　　和BOTDR、BOTDA相比，BOFDA同样利用布里渊频移来实现温度和应变的传感，但被测量空间定位不是传统的光时域反射法，而是通过得到传感光纤的复合基带传输函数来实现的。由于不采用光时域反射法来实现空间定位，因此传感光纤两端所注入的光为频率不同的连续光，其中探测光（ ）与泵浦光（ ）的频差 约等于传感光纤的布里渊频移。

　　为了实现传感光纤复合基带传输函数的测量，探测光首先经过频率fm可变的信号源进行幅度调制，其调制强度为注入光纤的探测光与泵浦光在光纤中相互作用的边界条件。对于每一个调制信号频率fm，在耦合器的两个耦合输出端同时检测注入光纤的探测光IS(L)和泵浦光强度IP (L,t)，这样，通过和检测器相连的网络分析仪就可以确定传感光纤的基带传输函数。

　　作为一个线性系统，通过基带传输函数便可以得到系统的冲激响应，系统的冲激响应便反映了沿光纤分布的温度/应变信息。在BOFDA系统中，系统的空间分辨率由调制信号的最大（fm，max）、最小(fm，min,)调制频率决定，传感距离由调制信号频率的变化步长（Dfm）决定。

　　基于上述原理，D.Garus等人做了基于BOFDA的分布式光纤传感系统实验方面的研究，并取得了温度分辨率5℃、频率分辨率0.01%和空间分辨率3m的实验结果[13]。

　　在基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的研究中，除了上面所论述三种主要研究技术外，还提出了其它的研究方案，如日本学者保利和夫所提出的基于相干域测量技术等。这些研究方案的提出，为分布式光纤传感技术的研究注入了活力，具有极高的学术和应用价值。

　　四、 应用与发展。

　　分布式光纤传感器具备提取大范围测量场的分布信息的能力，能够解决目前测量领域的众多难题。其中分布式光纤温度传感器可用于如大型电力变压器、高压电力网、高层建筑等大的或长的设备的温度分布测量和监控；分布式光纤应变传感器在多层建筑、桥梁、水坝、飞行器、压力容器等重大结构与设备的形变监测方面有广阔应用前景。近年来，分布式光纤传感技术在复合材料中的应用，开辟了智能化材料新领域。然而，要提供实时性、稳定性、可靠性好以及高精度的分布式传感系统，还需要多方面的研究，随着基于布里渊散射的分布式光纤传感技术研究的不断深入，这些应用要求将逐步得到实现。

参考文献：

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[2]. COTTER,D.,“Stimulated Brillouin scattering in monomode optical fiber”,
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