光纖是光導纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導工具。傳輸原理是“光的全反射”。微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。光纜分為：纜皮、芳綸絲、緩沖層和光纖。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃心。

近期，南京大學光通信工程研究中心主任張旭蘋教授赴敦煌研究院進行學術交流。交流會上，張旭蘋教授作了“分布式光纖傳感技術在文物保護中的應用”的學術報告，并跟在場的專家就分布式光纖傳感原理及其技術對古建變形、開裂、溫度（火災）、入侵重點保護區(qū)域等全天候全區(qū)域實時在線監(jiān)測進行了探討交流。與會專家一致認為分布式光纖傳感技術在古建保護方面具有良好的應用前景。

文物保護中的安全監(jiān)測是一項復雜而重要的工作，為了保存文物，采用分布式光纖傳感的全過程應變監(jiān)測方法。分布式光纖傳感能有效地捕捉各過程的結構應變變化，分析表明文物在保護過程中的變化狀態(tài)。分布式光纖傳感具有極大的推廣價值，能有效提高現(xiàn)有文物挖掘保護水平。

分布式光纖傳感系統(tǒng)是一種利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質的傳感系統(tǒng)。同時利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質，采用先進的OTDR技術，探測出沿著光纖不同位置的溫度和應變的變化，實現(xiàn)真正分布式的測量。提出的基于OTDR的瑞利散射系統(tǒng)的分布式光纖傳感器經歷了基于OTDR的喇曼散射系統(tǒng)和基于OTDR的布里淵散射系統(tǒng)，測溫精度和范圍大幅提高。OFDR是在20世紀90年代提出的，隨著喇曼散射和布里淵散射以及強散射研究的深入，OFDR與其集成日益顯示出其在測量精度、測量范圍和測量速度方面的優(yōu)越性。

除了基于OTDR的喇曼散射型溫度傳感器外，其他幾種分布式溫度光纖傳感器離工業(yè)實用化還有很長的一段距離，所以基于OTDR和OFDR的分布式溫度光纖傳感器仍將是研究的熱點，尤其是基于OFDR的新型分布式光纖傳感器將是一個重要的發(fā)展方向。

分布式光纖傳感器是采用獨特的分布式光纖探測技術，對沿光纖傳輸路徑上的空間分布和隨時間變化信息進行測量或監(jiān)控的傳感器。它將傳感光纖沿場排布，可以同時獲得被測場的空間分布和隨時間的變化信息，對于許多工業(yè)應用有許多吸引力。

分布式光纖傳感系統(tǒng)原理是同時利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質，采用先進的otdr技術和ofdr技術，探測出沿著光纖不同位置的溫度和應變的變化，實現(xiàn)真正分布式的測量。micron optics溫度測量原理是基于raman散射效應的分布式溫度傳感系統(tǒng)；應變測量原理是基于brillouin散射的分布式溫度和應變傳感系統(tǒng)，它可以同時測量溫度和應變。

由于分布式光纖傳感技術能夠實現(xiàn)大范圍測量場中分布信息的提取，因而它可解決目前測量領域的眾多難題，而分布式光纖傳感器是采用分布式光纖傳感技術的裝置。分布式光纖傳感技術是在70年代末提出的，它是隨著現(xiàn)在光纖工程中仍應用十分廣泛的光時域反射（otdr）技術的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。在這十幾年里，產生了一系列分布式光纖傳感機理和測量系統(tǒng)，并在多個領域得以逐步應用。目前，這項技術已成為光纖傳感技術中最具前途的技術之一。

分布式光纖傳感技術的特點。分布式光纖傳感技術具有同時獲取在傳感光纖區(qū)域內隨時間和空間變化的被測量分布信息的能力，其基本特征為：

1、分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖；

2、一次測量就可以獲取整個光纖區(qū)域內被測量的一維分布圖，將光纖架設成光柵狀，就可測定被測量的二維和三維分布情況；

3、系統(tǒng)的空間分辨力一般在米的量級，因而對被測量在更窄范圍的變化一般只能觀測其平均值；

4、系統(tǒng)的測量精度與空間分辨力一般存在相互制約關系；

5、檢測信號一般較微弱，因而要求信號處理系統(tǒng)具有較高的信噪比；

6、由于在檢測過程中需進行大量的信號加法平均、頻率的掃描、相位的跟蹤等處理，因而實現(xiàn)一次完整的測量需較長的時間。

分布式光纖傳感技術一經出現(xiàn)，就得到了廣泛的關注和深入的研究，并且在短短的十幾年里得到了飛速的發(fā)展。依據信號的性質，該類傳感技術可分為4類：

1、利用后向瑞利散射的傳感技術；

2、利用喇曼效應的傳感技術；

3、利用布里淵效應的傳感技術；

4、利用前向傳輸模耦合的傳感技術。

新聞來源：南京大學光通信工程研究中心