【正文】 柵（FBG）、瑞利散射光時(shí)域反射（OTDR）和拉曼光時(shí) 域反射（ROTDR）、布里淵光時(shí)域反射（B0TDR）或布里淵光時(shí)域分析（BOTDA）。每種光纖傳感技術(shù)的特 點(diǎn)不同。適用于不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象。FBG 技術(shù)主要進(jìn) 行點(diǎn)式高精度監(jiān)測(cè)，具有高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的性能，適用 于橋梁、隧道的重點(diǎn)部位的監(jiān)測(cè)，成本適中，但是其監(jiān) 測(cè)點(diǎn)數(shù)有限并存在盲區(qū)。其他幾種傳感技術(shù)的特點(diǎn) 及應(yīng)用如表1 所示。分布式光纖傳感技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用后向瑞利散射成本低、測(cè)量精度低、傳感距離短應(yīng)用最早，目前研究甚少周界入侵、振動(dòng)監(jiān)測(cè)自發(fā)拉曼散射空間分辨力1 m、溫度分辨率 1 oC 、測(cè)量范圍4~8 km,成本適中目前已成熟建筑物滲漏、火災(zāi)情況布里淵散射測(cè)量精度高、傳感長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)51 km、 m、成本高廣泛關(guān)注與研究長(zhǎng)距離分布式應(yīng)力監(jiān)測(cè)、大中型建筑工程、長(zhǎng)期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)前向傳輸模耦合理論上可得極高分辨率、原理簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)困難目前暫無(wú)工程應(yīng)用表1 分布式光纖傳感技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用[15]分布式光纖管道監(jiān)測(cè)技術(shù)屬于長(zhǎng)距離、低靈敏度的靜態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)了解管道結(jié)構(gòu)性能的整體變化趨勢(shì)較為適用。日本ANDO公司研制開(kāi)發(fā)了基于BOTDR技術(shù)的光纖應(yīng)變/損耗分析儀，該分析儀對(duì)光纖沿線(xiàn)應(yīng)變信息可達(dá)到最長(zhǎng)80km的有效檢測(cè)，測(cè)量精度和空間分辨率可達(dá)到177。%和1m；加拿大OZ公司的ForesightTM傳感器系統(tǒng)可在50km測(cè)量范圍內(nèi)達(dá)到177。2με和177。℃的應(yīng)變和溫度測(cè)量精度，同時(shí)空間分辨率可達(dá)到10cm。分布式光纖管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常都可以對(duì)管道應(yīng)變和溫度同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管道變形狀況的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）技術(shù)起源于世紀(jì)年代，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)最初目的是進(jìn)行結(jié)構(gòu)的荷載監(jiān)測(cè)，隨著工程大型化、復(fù)雜化的發(fā)展和結(jié)構(gòu)整體檢測(cè)的要求，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)涵蓋了結(jié)構(gòu)損傷診斷、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警、結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評(píng)估、結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)損傷的自動(dòng)修復(fù)等多種功能[16]。隨著結(jié)構(gòu)體型趨向大型化、復(fù)雜化，一些傳統(tǒng)傳感器特別是結(jié)構(gòu)應(yīng)變傳感器，如電阻應(yīng)變計(jì)、振弦式應(yīng)變計(jì)，其復(fù)雜的信號(hào)傳輸線(xiàn)路為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的集成帶來(lái)較大難度。因此，便于集成、便于安裝、精度高、穩(wěn)定性好的的智能化傳感器得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其中分布式光纖傳感器是目前結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一[17]。自從Mendez[18]等人于1989年最早提出了將光纖傳感器用于鋼前混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變檢測(cè)之后，出現(xiàn)了越來(lái)越多的新型傳感器并付諸于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中。其中分布式光纖傳感系統(tǒng)是目前應(yīng)用較為普遍的傳感器。國(guó)內(nèi)也有很多高校企業(yè)在做相關(guān)研究，并取得了一定的進(jìn)展，例如浙江大學(xué)金偉良基于BOTDA的鋼筋銹蝕混凝土開(kāi)裂全過(guò)程監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)理論研究。[13,14]： （1）系統(tǒng)集成技術(shù)在一個(gè)安全監(jiān)測(cè)工程中可以獲取被測(cè)對(duì)象的全面信息，從而有助提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。（2）組網(wǎng)技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于多點(diǎn)式和分布式 光纖傳感器系統(tǒng)，組成新型的光纖傳感測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，與 因特網(wǎng)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，組成智能傳感通信網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)。（3）重大工程安全監(jiān)測(cè)中，根據(jù)實(shí)際工程，結(jié)合傳 感數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬和仿真研究。以獲得最大著力點(diǎn)、 最大熱點(diǎn)和溫度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布，進(jìn)一步獲得最佳監(jiān)測(cè)和預(yù)警方案。 安防隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和治安狀況愈加復(fù)雜，一些重大工程項(xiàng)目和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，如機(jī)場(chǎng)，火車(chē)站，軍區(qū)等，都對(duì)安防提出了很高要求。而傳統(tǒng)安防技術(shù)存在 性能差，誤報(bào)率高，容易遭受雷擊，使用銅纜等缺點(diǎn)，光纖周界防范系統(tǒng)可以有效地克服現(xiàn)行周界安防系統(tǒng)的缺點(diǎn)，而且還具有監(jiān)控距離長(zhǎng)，無(wú)電磁輻射，抗干 擾能力強(qiáng)，可靠性高，工程施工相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng) 今安防市場(chǎng)發(fā)展的主流方向。目前正在運(yùn)行的光纖傳感安防系統(tǒng)，都是采用光 纖傳感和視頻監(jiān)控、紅外對(duì)射混合使用的手段，且這 種混合組網(wǎng)安防技術(shù)會(huì)存在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。 石油工業(yè)領(lǐng)域[19]光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)極大的豐富了油田的測(cè)試領(lǐng)域。近年來(lái)，分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟，目前雖然光纖傳感技術(shù)還未廣泛地應(yīng)用于油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，但它作為一種有著巨大潛力的新技術(shù)，必將廣泛應(yīng)用于石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域并發(fā)揮巨大作用。光纖傳感器技術(shù)是改變石油產(chǎn)業(yè)游戲規(guī)則的關(guān)鍵技術(shù)，光學(xué)油田將是未來(lái)油田發(fā)展的必然趨勢(shì)。 復(fù)合材料領(lǐng)域近年來(lái)分布式光纖檢測(cè)技術(shù)在復(fù)合材料中的應(yīng)用受到高度重視。在復(fù)合材料中埋入光纖,從而賦予結(jié)構(gòu)智能功能,以監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程及運(yùn)行狀態(tài)。為了精確地確定應(yīng)力點(diǎn)位置與應(yīng)力大小,目前發(fā)展了POTDR(偏振光時(shí)域反射)、OCDR(光相干域反射)、OFDR(光頻域反射)和FMCW(調(diào)頻載波)等技術(shù),POTD是在OTDR基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù),與OTDR相似,它需要高功率短脈沖技術(shù),且其空間分辨率較低。FMCW技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種OFDR技術(shù),可以獲得比POTDR高的空間分辨率,但受頻率掃描非線(xiàn)性限制。OCDR可以獲得高的空間分辨率和大的距離動(dòng)態(tài)范圍,但是它需要將光束經(jīng)邁克爾遜空間干涉光路后耦合入光纖,因而給耦合帶來(lái)一定困難。參考文獻(xiàn)[1] 王惠文，傳感器，江先進(jìn). 光纖傳感技術(shù)與應(yīng)用[M]. 國(guó)防工業(yè)出版社，2001[2] bacon F,[J]. (5):1014[3] 楊鵬. 提高光纖強(qiáng)度的方法[J]. ,4:3335[4] 黃 俊,游善紅,肖鵬程,劉繼民. 微彎型光纖傳感器的原理及應(yīng)用[J].,3(1):1114[5] 胡曉東, 劉文暉, 胡小唐. 分布式光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)與研究現(xiàn)狀[J]. 航空精密制造技術(shù), 1995(1): 2831.[6 ] ROMEO B, ALDO M, LUIGI Z. An accurate highresolution technique for distributed sensing based on frequencydomain Brillouin scattering [J]. IEEE Photon. ., 2006, 18(1): 280285.[7] HOTATE K, ONG S S L. Distributed dynamic strain measurement using a correlationbased Brillouin sensing system[J]. IEEE Photon. Technol. Lett., 2003, 15(2): 272274.[8] MIZUNO Y, ZOU W W, HE Z Y, et al. Proposal of Brillouin optical correlation domain reflectometry(BOCDR)[J]. Opt. EXPRESS, 2008, 16(16)：1214912150.[9] 謝孔利，饒?jiān)平?，冉曾令．基于大功率超窄線(xiàn)寬單模光纖激光器的－光時(shí)域反射計(jì)光纖分布式傳感系統(tǒng)[J]． 光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28(3),569572[10] [J].(3):2226.[11] 趙洪志,李乃吉, 制[J]．儀表技術(shù)與傳感器,1996(5):713.[12] 宋立新,[J].(6).[13] 陳繼宣，龔華平， 趨勢(shì)[J]. 光器件，2009（10）：3840.[14] 盧一鑫， 勢(shì)[J]. 科技信息，2011（3）：113114.[15] 冷建成，周?chē)?guó)強(qiáng)，吳澤民，等．光纖傳感技術(shù)及其在管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 無(wú)損檢測(cè)，2012，34(1)：6165． [16] 陳長(zhǎng)征,羅躍綱,白秉蘭,[J].北京科學(xué)出版社，2001[17] 李惠，周文松，歐進(jìn)萍，[J].,39(2):4652.[18] Mendez A,Morse T F,Mendez of embedded optical fiber sensors in reinforced concrete buildings and structures[C].Los Ang eles:SPIN, 1989:6063.[19] 劉艷玲,張玉輝,李 軍,梁 寧,[J].:4951