基于偏振光时域反射技术的分布式光纤传感器-激光与红外.PDFVIP

第４２卷　 第１１期　　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１１ 　 ２０１２年１１月　　　 　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１２ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１２）１１１２０５０５ ·综述与评论 · 基于偏振光时域反射技术的分布式光纤传感器 钱　铄，代志勇，张晓霞，熊　煜，崔德勇 （电子科技大学光电信息学院，四川 成都 ６１００５４） 摘　要：首先介绍了偏振光时域反射技术（ＰＯＴＤＲ）的基本原理及发展现状，并重点介绍了几种 典型调制效应（电光效应、Ｆａｒａｄａｙ效应以及弹光效应）的基本原理及其在ＰＯＴＤＲ分布式光纤传 感器中的主要应用模式，以及ＰＯＴＤＲ分布式光纤传感器对现代监测系统的意义。最后，提出 ＰＯＴＤＲ光纤传感器在实际应用中存在的问题与不足，并对其应用前景和发展方向进行了展望。 关键词：偏振光时域反射技术（ＰＯＴＤＲ）；光纤传感器；电光效应；Ｆａｒａｄａｙ效应；弹光效应 ＋ 中图分类号：ＴＰ２１２．４４　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１２．１１．００１ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｐｔｉｃａｌ ｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ ＱＩＡＮＳｈｕｏ，ＤＡＩＺｈｉｙｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｘｉａ，ＸＩＯＮＧＹｕ，ＣＵＩＤｅｙｏｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ（ＰＯＴＤＲ）ａｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ． ＳｏｍｅｔｙｐｉｃａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｒｅｌａｔｅｄｔｏＰＯＴＤＲｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｅｌｅｃｔｒｏ ｏｐｔｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ，Ｆａｒａｄａｙｅｆｆｅｃｔａｎｄｅｌａｓｔｏｏｐｔｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ，ｅｔｃ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎＰＯＴＤＲｐｌａｙｓａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆａｃｅｓｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｄｕｅｔｏ ｓｏｍｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ．ＴｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰＯＴＤＲｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓ ａｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ（ＰＯＴＤＲ）；ｏｐｔｉｃｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ；Ｆａｒａ ｄａｙｅｆｆｅｃｔ；ｅｌａｓｔｏｏｐｔｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ １　引　言 射光偏振态的变化，便可以得到光纤中偏振态变化 入射光与介质中的微观粒子发生弹性碰撞时将 的时间和空间分布。其中偏振器放在Ａ，Ｂ的位置 引起瑞利散射，且其散射光具有频率以及在散射点 均可，若放在Ａ处，则探测器直接检测光偏振态变 的偏振方向均