单模BL-BOTDR技术将继续在分布式光纤传感领域发挥重要作用。随着技术的不断进步和成本的降低,BL-BOTDR的应用范围将进一步扩展。不仅在结构工程、油田、电力等领域继续发挥重要作用,BL-BOTDR还将拓展到航空航天、电子等更多领域,为各种工业和科学应用提供更可靠的监测和解决方案。同时,随着新一代数字技术的不断发展和应用,BL-BOTDR设备将与人工智能、物联网等技术更加紧密地结合在一起,实现更加智能化、自动化的监测和管理。这将进一步提高基础设施的安全性和可靠性,为社会的可持续发展做出更大的贡献。动态布里渊光时域反射仪适用于桥梁、隧道、管道等大型结构的全生命周期健康监测。西藏动态布里渊光时域反射仪厂家

单模BL-BOTDR设备测量原理是基于布里渊散射效应的一种先进分布式光纤传感技术。这种技术通过利用光纤中的布里渊散射现象,实现了对光纤沿线温度和应变等物理量的分布式测量。具体而言,单模BL-BOTDR设备采用普通单模光纤作为传感介质,光源部分通常由半导体激光二极管分布式反馈(DFB)激光器或光纤激光器构成,其中DFB激光器因其稳定的性能而被普遍采用。为了实现更远的传感距离,通常会选择光源的中心波长位于光纤低损耗窗口附近,如1550nm。这种设置不仅提高了光信号的传输效率,还确保了测量的准确性和可靠性。浙江动态布里渊光时域反射仪的用途佰翎光电的主营产品动态布里渊光时域反射仪荣获2024年度光学产业技术创新奖。

隧道作为地下交通设施,其安全稳定性至关重要。BL-BOTDR技术能够实时监测隧道围岩的应变变化,及时发现围岩松动、位移等异常情况。通过对监测数据的分析,可以评估隧道的稳定性,为隧道的维护加固提供决策支持。同时,该技术还能够对隧道施工过程中的地质条件进行监测,为施工方案的优化提供依据。油气管道作为能源运输的重要通道,其安全运营关系到国家能源安全和经济发展。BL-BOTDR技术能够实时监测油气管道沿线的应变和温度变化,及时发现管道泄漏、腐蚀等安全隐患。通过对监测数据的分析处理,可以评估管道的完整性,为管道的维护抢修提供及时准确的信息。该技术还能够对管道施工过程中的质量控制进行监测,确保管道建设质量。
在单模BL-BOTDR系统中,调制器是一个关键组件,它负责将光源发出的连续光调制成探测脉冲光。这些探测脉冲光以一定的频率从光纤的一端入射,与光纤中的声学声子相互作用,产生布里渊散射。其中,背向布里渊散射光沿光纤原路返回到脉冲光的入射端,进入BOTDR的受光部和信号处理单元。这一过程中,布里渊散射光的频移与光纤的温度和应变存在线性关系,因此,通过精确测量布里渊频移的变化,可以间接推断出光纤的温度和应变情况。信号的检测与处理是单模BL-BOTDR技术的另一个重要环节。检测到的布里渊散射光信号中包含了大量的信息,需要通过复杂的信号处理算法提取出有用的信息。这一过程中,光纤上任意一点至入射端的距离可以通过计算发出脉冲光与接收到散射光的时间间隔来确定。然后,按一定间隔不断变化入射脉冲光的频率,就可以获得光纤上每个采样点的布里渊背向散射光增益谱,即布里渊增益谱。这一谱图提供了光纤沿线物理参数变化的详细信息。在高速铁路领域,能够实现目标路段的高精度(优于± 1 mm)、全程式、全天候、实时化监测。

BOTDR,即布里渊光时域反射技术,是一种先进的分布式光纤传感技术,它在结构健康监测、长距离通信线路维护以及地质勘探等领域展现出了巨大的应用潜力。该技术利用光纤中的布里渊散射效应,通过测量后向散射光的频率变化来感知光纤沿线上的应变和温度变化。与传统的点式传感器相比,BOTDR能够提供连续的空间分布式测量,使得对大型结构的全方面监测成为可能。BOTDR系统的工作原理相对复杂,但重要在于激光脉冲的发射与接收。激光脉冲被注入光纤后,会与光纤材料中的声学声子发生相互作用,产生布里渊散射。这种散射光的频率与光纤中的应变和温度直接相关,通过精确测量这一频率变化,BOTDR系统能够构建出光纤沿线的应变和温度分布图。这种能力使得BOTDR在桥梁、隧道、油气管道等大型基础设施的安全监测中发挥着重要作用。动态布里渊光时域反射仪可应用于短距离测应变:如临坡公路、管道的高后果区。西藏动态布里渊光时域反射仪厂家
动态布里渊光时域反射仪100 m传感距离上的测量时间可低至0.008 s。西藏动态布里渊光时域反射仪厂家
动态布里渊光时域反射仪(BL-BOTDR)的性能突破——从分钟级到秒级的测量速度。传统BOTDR受限于弱信号累积与频移解算效率,单次测量耗时通常超过1分钟,难以满足轨道交通、地震预警等动态场景需求。佰翎公司通过两项创新实现10秒级突破:① 并行化频域压缩算法,将频移扫描次数从千次级降至百次以内;② 低噪声光子芯片集成,提升信号信噪比以减少平均次数。实测数据显示,在50km光纤上实现3.5m空间分辨率时,系统刷新率可达5秒,较其他优良同类产品提速6倍以上。这一突破使BL-BOTDR成为非常适用于桥梁振动、滑坡实时监测的商用化分布式传感系统。西藏动态布里渊光时域反射仪厂家