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拉曼WDM的應(yīng)用有哪些？ 光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型傳感技術(shù)，它以光波為載體、光纖為媒質(zhì)感知和傳輸外界被測量信號。與常規(guī)傳感器相比，光纖傳感器具有測量靈敏度高、抗電磁干擾、抗輻射、耐高壓、耐腐蝕、體積小、重量輕、適應(yīng)惡劣環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且光纖元件本身既是探測元件又是傳輸元件，可以在光纖干線上連接許多光纖傳感單元組成大范圍的遙感系統(tǒng)，進(jìn)行分布式監(jiān)測與測量。 分布式光纖傳感技術(shù)具有提取大范圍被測場分布信息的能力，能夠解決目前測量領(lǐng)域的眾多難題，因此，具有巨大的應(yīng)用潛力。在其三十余年的研究中，產(chǎn)生了一系列傳感機(jī)理和測量系統(tǒng)。分布式光纖傳感技術(shù)取得了相當(dāng)大的發(fā)展，并在以下三個方面取得了突破：(1)基于瑞利散射的分布式光纖傳感技術(shù)；(2)基于拉曼散射的分布式光纖傳感技術(shù)；(3)基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)。基于瑞利散射的分布式光纖傳感技術(shù)常用來檢測光纖的斷點(diǎn)及衰減特性，基于拉曼散射的分布式光纖傳感技術(shù)主要用于溫度測量，這兩種技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，并已經(jīng)實(shí)用化。基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度和應(yīng)變的同時測量，且測量精度、空間分辨率較高，該技術(shù)憑借其抗電磁干擾、長距離監(jiān)測、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，在光纖復(fù)合架空地線（OPGW）和全介質(zhì)自承式（ADSS）光纜監(jiān)測、石油天然氣管道泄露及發(fā)電廠、變電站高壓設(shè)備、高壓電纜的溫度監(jiān)測，以及大型混凝土結(jié)構(gòu)的健康診斷方面具有廣闊的應(yīng)用前景，受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注與研究。 基本原理 下面我們將介紹拉曼WDM器件在拉曼散射分布式光纖傳感技術(shù)中的幾種應(yīng)用。首先，讓我們來了解一下拉曼散射分布式光纖傳感技術(shù)的原理：  一束光注入到光纖中會產(chǎn)生三種不同頻移的散射光，瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射，光纖中三種散射光的頻譜如圖1所示。光纖中的瑞利散射是一種彈性光散射，散射光波長等于入射光波長，無頻率變化。利用瑞利散射和光時域反射原理設(shè)計的光時域反射計（OTDR儀）可以用于光纖參數(shù)的測試；光纖中的布里淵散射的本質(zhì)是入射光與聲學(xué)聲子相互作用的非彈性散射，布里淵散射的光譜頻移是11GHz，根據(jù)光纖布里淵散射研制的光纖應(yīng)變傳感器已經(jīng)開始應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目；光纖拉曼散射是入射光與光纖自身的光學(xué)聲子相互作用，或吸收聲子，轉(zhuǎn)換為頻率較高的散射光，或發(fā)射聲子，轉(zhuǎn)化為頻率較低的散射光。 應(yīng)用示例 |
