1.1設備簡介

舜感光電OFDR系列產品是基于光頻域散射技術的分布式光纖溫度與應變傳感儀，產品支持1、2、4、8通道測量。通過采集、分析光纖各處瑞利散射信號頻移，OFDR單個通道可在 100米傳感范圍內實現1mm空間分辨率，相當于在一根光纖上同時測量十萬個傳感點，傳感精度達到±0.5°C /±5.0με，可廣泛應用于高分辨率、高精度測量領域。

1.1.1基本原理

本產品原理基于光頻域反射(OFDR)技術與光外差檢測技術相結合。

OFDR的基本原理如下圖所示。光源發出線性掃描的連續光被耦合器分為兩路，其中一束作為參考光，另一束作為探測光發射到待測光纖中。探測光在光纖中向前傳播時會不斷產生瑞利散射信號，這些信號光與反射回來的參考光經過耦合器并發生拍頻干涉，并被光電探測器檢測。

圖 1-1OFDR基本原理

光電探測器檢測到的光電流可以表示為：

其中，為光電轉換系數。上述表達式中前三項均被濾除（兩項為直流項，一項為高頻項），只剩最后的拍頻項。為拍頻頻率，光纖上Z位置的拍頻頻率可以表示為：

為線性掃頻光的掃頻速度，為Z位置參考光與探測光時延差，為光纖的有效折射率，為真空中光的傳播速度。根據上述公式，待測光纖上每點的物理位置與該點的拍頻頻率呈線性關系，由此可以實現光纖沿線的定位。每點反射回來信號的強度可以映射為該點的反射率，從而形成了OFDR距離-反射率曲線。

圖 1-2 線性掃頻光源

在進行應變或溫度傳感時，分別將參考狀態及測量狀態得到的瑞利散射信號按傳感空間分辨率大小劃分為多個信號窗口，通過互相關運算計算每個信號窗口的頻譜移動，結合溫度/應變頻移系數，得到該處的溫度/應變變化。

圖 1-3OFDR技術用于傳感

1.1.2產品特點及應用

OSI系列產品相對于傳統傳感設備，具有明顯的優勢，主要表現在以下幾方面：

（1）在傳感器的選擇上更加簡單廣泛，任意一根普通通信光纖就可進行溫度與應變測量，取材簡便，價格低廉。

（2）工作原理先進，空間分辨率可達0.65mm，傳感測量精度可達到±0.5° C /±5με。

（3）支持1、2、4、8通道測量，能實現多路測量。

（4）單根光纖就同時測量成千上萬個傳感點，傳感點分布密集，測量準確度高。

（5）分布式測量，傳感器結構簡單，測試性能穩定。

該系列產品性能優異，可以應用于眾多領域，主要包括：

˙ 電力系統變壓器狀態監測

˙ 土木結構健康監測及性能分析

˙ 復合材料抗疲勞檢測

1.1.3產品性能

本系列產品的主要技術參數如下表所示。

表 1-1系列產品主要技術參數

1.2設備標準配置