布里淵散射型分布式光纖溫度傳感器頻域分析法

布里淵散射型分布式光纖溫度傳感器頻域分析法

布里淵散射光也是光在光纖中傳輸時由非彈性光子與熱運動產生的聲子發生的一種非彈性碰撞。散射光的頻移量與溫度的關系式為，其中T0為參考溫度，Vb(T0)為溫度為T0時的頻移，Ct為溫度系數如果讓泵浦光和探測光分別從光纖的兩頭注入，并且當兩者的頻率差在光纖中某區域與布里淵頻移量相等時，就會產生受激布里淵效應。若泵浦光能量較高，則泵浦光的能量就會向探測光轉移，利用此物理過程可以實現溫度的分布式測量。
基于布里淵頻域分析法(BOFDA)的分布式光纖傳感器也是通過網絡分析儀測出光纖的復基帶傳輸函數，從復基帶傳輸函數的幅值和相位來提取所攜帶的溫度信息，達到溫度的分布式測量。

圖2 布里淵光頻域分析法原理框圖

由前面的分析可知，當探測光的調制頻率與布里淵散射頻移相等時，在光纖中就會產生布里淵增益效應。根據相應頻率的脈沖響應函數的幅值，并聯合頻移-溫度關系式，可計算出受擾溫度點的溫度大小。另外，根據空間脈沖響應函數的位置關系可得受擾溫度點的位置。