OFDR技术原理
OFDR技术原理基于光纤背向瑞利散射技术,采用相干探测手段进行信号处理,其基本原理如下图所示。光源分光为两路,一路进入待测光纤中,在光纤各位置上不断地产生瑞利散射信号,作为信号光背向传输通过耦合器进入探测器中;另一路参考光通过固定反射镜反射也通过耦合器进入探测器中,两路光发生干涉,光电探测器检测两者的拍频信号。由于OFDR光源是连续线性扫频激光,光纤不同位置处瑞利散射信号的拍频不同,拍频与待测光纤位置成正比。
光源参考光耦合器光电探测器光纤
图1 OFDR基本原理
OFDR技术进行温度和应变测量时,光纤可以看作是一种连续分布、具有随机周期的弱光纤光栅阵列,类似于FBG解调原理,测量FBG中心波长的平移来获得温度和应变变化,OFDR技术是解调光纤中各位置瑞利散射信号的频移,从而实现对某一位置的应变和温度测量以及整根光纤的分布式测量。
图2 OFDR温度应变测量原理