论文主要探讨了不同类型光缆结构对Φ-OTDR系统传感性能的具体影响。以下是文件的核心内容总结：

1. 研究背景与目的：

• 研究背景：相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR）是一种典型的分布式光纤振动传感技术，广泛应用于长距离多点振动监测定位领域。然而，目前关于光缆结构对其传感性能影响的研究较为匮乏。

• 研究目的：本文旨在探究光缆结构对Φ-OTDR系统传感性能的影响，为系统设计和部署提供理论依据和实验参考。

2. 研究方法：

• 研究对象：选取了玻璃纤维增强塑料（GFRP）单芯光缆、螺旋铠装光缆、钢丝铠装光缆和层绞式复合光缆等4种典型结构光缆。

• 研究手段：通过数值仿真和振动实验，分析不同光缆的振动响应特性随频率、幅值的变化趋势。

3. 光缆结构对信号传递的影响：

• 应变传递模型：介绍了应变在光缆各层结构间的传递过程，并给出了应变传递率的计算公式。

• 结构特征分析：详细描述了4种光缆的结构特征，包括材料组成、几何尺寸和制造工艺等。

4. 光缆应变仿真分析：

• 仿真模型构建：基于COMSOL软件构建了4种光缆的仿真模型，分析在外界信号作用下各光缆截面的应力分布和光纤应变。

• 仿真结果：随着频率的增加，各光缆的光纤应变均未出现明显变化；随着振幅的增大，各光缆的应变均增大，但不同光缆的应变响应存在显著差异。

5. 实验结果与分析：

• 仅层绞式复合光缆紧套光纤的信号强度与振动振幅呈显著正相关，表现出良好的线性关系。

• 其余光缆的信号强度随振幅变化无明显规律。

• 层绞紧套、层绞注油、螺旋铠装紧套这3种光缆的SNR在全频段均处于较高水平，传感性能稳定。

• 钢丝铠装注油和GFRP这2种光缆的SNR随频率增大而下降，适用于100 Hz以下的低频信号监测。

• 实验装置：介绍了实验采用的Φ-OTDR模块、光源、信号发生器、激振器等设备。

• 频率响应：

• 幅值响应：

6. 研究结论：

• 频率响应方面：层绞紧套、层绞注油、螺旋铠装紧套光缆适用于关注目标信号频率的监测场景；钢丝铠装注油和GFRP光缆适用于低频信号监测，具备一定的高频滤波功能。

• 幅值响应方面：层绞式复合光缆紧套光纤在对外界信号振幅变化的监测中表现出显著优势。

• 综合评价：层绞式复合光缆紧套光纤在频率响应和幅值响应方面均表现出优异的传感性能，具有最高的灵敏度与最佳的线性度。

7. 研究意义：

• 理论意义：本文引入了应变传递理论模型，为光缆结构对Φ-OTDR系统传感性能影响的研究提供了理论基础。

• 实践意义：研究结果可为Φ-OTDR传感系统的光缆选型提供理论依据与实验参考，有助于提升系统的传感性能和稳定性。

论文通过系统的仿真和实验研究，深入分析了光缆结构对Φ-OTDR系统传感性能的影响，为相关领域的研究和应用提供了有价值的参考。