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第 33 卷第 6 期 光 　子 　学 　报 Vol. 33 No. 6 2004 年 6 月 　　　　　　　　　　　　 June 2004 ACTA PHOTONICA SINICA 一个新型的基于全光纤 MachZehnder 干涉仪 BOTDR 系统 何玉钧　尹成群　李永倩　杨　志 (华北电力大学电子与通信工程系 ,保定 071003) ( ) 摘　要 　报道了新型的分布式传感测量布里渊光时域反射 BOTDR 系统 布里渊散射频移和强度 均依赖于温度和应变 ,因此 ,BOTDR 利用光纤中的自发布里渊散射作为测量信号可以实现分布式 温度和应变测量 在 BOTDR 中 ,光源采用窄谱半导体激光器 ,并由声光调制器调制成脉冲光 ,经掺 铒光纤放大器放大后 ,注入测试光纤以产生自发布里渊散射 利用双通 MachZehnder 干涉仪分离 光纤背向散射中的自发布里渊散射与瑞利散射信号 ,实现了自发布里渊散射的直接检测 实验结 果表明基于全光纤 MachZehnder 干涉仪 BOTDR 方案是可行的 关键词 　光时域反射计 ;布里渊散射 ;MachZehnder 干涉仪 ;分布式光纤传感 中图分类号 　　TP21214 　　　　文献标识码 　　A 在通常情况下 ,当光波在光纤中传播时 ,将产生 0 　引言 三种主要的光散射 ,它们分别是瑞利散射、喇曼散射 ( ) 基于光时域反射技术 OTDR 的分布式光纤传感 和布里渊散射 其中自发布里渊散射是光波在光纤 系统具有许多重要的优点 ,它可以实现沿传感光纤分 中传播时与声波相互作用而产生的一种非线性光散 布的每一点传感量的测量 ,具有广阔的应用前景 在 射过程 由于声波的作用,散射光的频率相对于入 OTDR 中,一脉冲光沿光纤传输 ,通过测量其背向瑞利 射光有一个频移 ,通常称之为布里渊频移 ,其大小由 散射就可以确定整个光纤上各点的损耗 ,而光纤中的 下式给出[5 ] 布里渊散射信号与加在光纤上的温度和应变密切相 ν υ λ ( ) B = 2 n a/ 0 1 关 ,因此,利用自发布里渊散射信号代替瑞利散射作 式中, ν为布里渊频移 , n 为光纤纤芯折射率, υ为 B a ( ) 为传感信号 ,一个布里渊光时域反射 BOTDR 系统就 声波的速度 , λ为入射光在真空中的波长 对于普 0 可以实现分布式温度、应变测量 在研究中 , 通的硅玻璃光纤, 当入射光的波长 λ= 1. 55 μ