分布式光纖應變傳感技術主要包括以下幾類:相干光時域反射(Coherent Optical Time Domain Reflectometry,COTDR)技術、偏振光時域反射(Polarization Optical Time Domain Reflectometry,POTDR)技術、布里淵光頻域分析(Brillouin Optical Fiber Frequency Domain Analysis,BOFDA)技術、光頻域反射(Optical Fiber Frequency Domain Reflectometry,OFDR)技術、布里淵光相關域分析(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis,BOCDA)技術、布里淵光相關域反射(Brillouin Optical Correlation Domain Reflectometry,BOCDR)技術、布里淵光時域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)技術、布里淵光時域反射(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry,BOTDR)技術。
1.1 COTDR技術
COTDR技術利用了后向瑞利散射曲線的可再現性和可恢復性特性。可再現性是指光纖在相同的外界條件(相同的溫度和應變)、同一激光頻率下測得的OTDR曲線總是呈現完全相同的波形;可恢復性是指光纖的溫度或應變發生變化引起的波形變化可通過調整光的頻率來還原,COTDR技術正是利用了后向瑞利散射曲線的這種起伏特性,在測量分布式溫度和應變方面具有很高的測量分辨率,其系統原理圖如圖1所示。