引用本文:

王传琦,王晓锋,伍历文,等:紧包光纤的布里渊频移和应变测量研究[J]. 光通信技术,2018,42(4):37-39.

紧包光纤的布里渊频移和应变测量研究

王传琦,王晓锋,伍历文,王辅东,陈焕新

(深圳市特发信息股份有限公司,广东 深圳 518057)

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摘要:针对布里渊散射应力监测领域中的光纤涂层材料选择,分别将9组加载力施加在海翠和尼龙紧包光纤传感线路上,测试了加载力变化对紧包光纤的布里渊频移谱线和应变值影响,结合材料机械性能参数对比分析。实验结果表明,海翠紧包光纤的频移谱线仅局部发生变宽现象,并且其应变值在全区间保持线性变化。与尼龙材料相比,海翠材料凭借抗干扰性能、应变敏感度方面的优势,更适用于光纤传感应力监测领域。

关键词:布里渊频移;频移谱线;应变;紧包光纤

中图分类号:TN929.11;TQ334.1 文献标志码:文章编号:1002-5561(2018)04-00037-03

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.04.010

0 引言
       基于布里渊散射的分布式应变和温度传感光纤系统具备应变与温度同时测量,以及高精度、高空间分辨率和远距离等优点,在抗电磁干扰、抗高温和长距离监测需求的石油燃气管道[1]、高压输电线路[2,3]和海底电缆[4,5]等领域中得到了快速发展。该技术也成为国内外传感监测领域的研究热点[6~9]。
       近年来,国内有关分布式光纤传感技术在温度和应力监测领域的应用研究日趋增多[10,11],贾振安等提出了一种基于分布式光纤布里渊散射的油气管道的应力监测方法[12],通过分析应变与布里渊频移之间的关系,研究了油气管道的形变侦测报警。本文以砝码作为加载力模拟应力监测环境,研究布里渊光时域分
析(BOTDA)分布式光纤传感技术在不同紧包光纤涂层材料中的适用性。

3 结束语
       本文研究了同一传感线路上不同材质紧包光纤的加载力变化对布里渊频移和应变值的影响,并分别使用9组加载力对海翠和尼龙紧包光纤传感线路进行了实验。实验结果表明,紧包光纤的布里渊频移值在测试过程中呈现较为规律的梯度变化;在频移谱线表现上,海翠紧包光纤仅局部发生变宽的现象,而尼龙紧包光纤在多区间出现尖角或变宽的现象,将更易发生应力集中,影响测试精度;在应变值表现上,海翠紧包光纤的应变值在全区间保持线性变化,而尼龙紧包光纤的应变值当加载力超过20N时发生曲线变化。依据两种涂层材料机械性能参数的对比分析,我们得出紧包光纤涂层使用海翠材料在抗干扰性、应变敏感度等方面优于尼龙材料,更适用于分布式布里渊光纤传感技术在应力监测领域的应用。