基于混合系统的分布式应变传感,结合了双侧带BOTDA和频率扫描-OTDR
Optics express
|November 11, 2025
概括
一个新的混合系统结合了Brillouin光学时域分析 (BOTDA) 和相位敏感光学时域反射计 (φ-OTDR) 进行精确的分布式绝对应变传感. 这项技术在广泛的菌株范围内提供高分辨率,对于结构性健康监测至关重要.
科学领域:
- 光电学和光子学的光学电子和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
背景情况:
- 分布式应变传感对于结构健康监测至关重要.
- 现有的方法经常在测量范围,分辨率和精度之间面临权衡问题.
- 绝对应变测量需要强大的技术来克服局限性.
研究的目的:
- 提出一种新的混合分布式绝对应变传感技术.
- 为了在很大的应变测量范围内实现高分辨率和精度.
- 提高用于结构健康监测应用的应变传感性能.
主要方法:
- 这是一个混合系统,结合了双侧带BOTDA和频率扫描-OTDR.
- 同时获取Brillouin的收益和损失光谱来构建复合光谱.
- 从复合光谱中提取Brillouin频率偏移,以提高调节精度.
- 使用频率扫描的OTDR进行高分辨率的相对应变量测量.
主要成果:
- 在30μ到3820μ的范围内实现绝对应变测量.
- 显示了2μ的应变分辨率.
- 获得了3.204μμ (0.1458 MHz) 的精度.
- 提高了绝对应变的调节精度,提高了1.76倍.
结论:
- 拟议的混合系统有效地整合了BOTDA和φ-OTDR,以实现卓越的分布式绝对应变传感.
- 该技术为结构健康监测提供了高性能解决方案.
- 在混合系统设计中,最大限度地重复使用设备.


