BOCDR擁有高速測試、高分辨率以及連續(xù)分布式等特點,可以測量光纖的應(yīng)變分布、溫度分布以及振動分布,目前,BOCDR技術(shù)在5m長的光纖上可以得到50Hz的測試速度以及13mm的空間分辨率,在1km長的光纖上可以取得66cm的空間分辨率。由于BOCDR的空間分辨率與最大測試距離存在平衡關(guān)系,明顯的限制了BOCDR的應(yīng)用及發(fā)展,至今為止并未見到實際尚未見到有實際產(chǎn)品與工程應(yīng)用的報道。

BOTDA利用光纖中的受激布里淵散射信號測量光纖的應(yīng)變分布或溫度分布,其基本系統(tǒng)如圖7所示,首先需要將連續(xù)光和脈沖光分別射入光纖的兩端,當(dāng)連續(xù)光和脈沖光的頻率差與光纖中某處的布里淵頻移相等時,該位置會產(chǎn)生受激布里淵放大效應(yīng),兩束光之間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。
當(dāng)前,對于BOTDA的研究主要集中于在保證其溫度/應(yīng)變測量精度的前提下,改進傳感距離、空間分辨率和測試速度。已提出的改進技術(shù)包括脈沖編碼、分布式拉曼放大、差分脈沖對BOTDA、脈沖預(yù)泵浦BOTDA、暗脈沖BOTDA、相移脈沖BOTDA、斜率輔助BOTDA等技術(shù)。
在傳感距離方面,BOTDA已經(jīng)可以在超過120km的光纖上實現(xiàn)了1m的空間分辨率,最長測試距離也已達到150km以上;在空間分辨率提升方面,BOTDA技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)最高1cm的空間分辨率;BOTDA最高可以實現(xiàn)100Hz振動的測量;
目前,BOTDA產(chǎn)品已經(jīng)進入商品化以及實用化階段,日本的Neubrex公司、瑞士Ominisens公司、加拿大OZ公司都已向市場推出成熟產(chǎn)品,產(chǎn)品也已經(jīng)被用于各種分布式工程實用化研究以及實驗。
8、BOTDR技術(shù)
BOTDR利用自發(fā)布里淵散射光信號探測技術(shù),可以在光纖的一端來測量光纖中軸向應(yīng)力的分布情況。其測量原理如圖8所示,光脈沖注入光纖系統(tǒng)的一端,光纖中的后向散射光作為時間的函數(shù),同時帶有光纖沿線應(yīng)變分布的信息。自發(fā)布里淵散射信號的布里淵頻移量與光纖應(yīng)變和溫度的變化量呈良好的線性關(guān)系。因此通過側(cè)量布里淵散射頻移量即可得到光纖中的應(yīng)變與溫度分布。
