单模BL-BOTDR设备,即基于布里渊光时域反射技术的单模光纤分布式传感设备,是现代光纤传感技术中的一项重要创新。这种设备通过测量光纤中布里渊散射光的频率变化,能够实现对光纤沿线温度、应变等物理量的高精度分布式监测。其单模光纤的设计,使得信号传输更为稳定,减少了多模光纤中可能存在的模式色散问题,从而提高了测量的准确性和可靠性。在实际应用中,单模BL-BOTDR设备展现出了普遍的适用性。例如,在大型桥梁、隧道等基础设施的结构健康监测中,它能够实时监测结构的应变和温度变化,及时发现潜在的安全隐患。在石油、天然气等长距离管道的泄漏检测中,单模BL-BOTDR设备也能发挥重要作用,通过监测沿线温度或应变的异常变化,快速定位泄漏点。动态布里渊光时域反射仪抗电磁干扰,适于恶劣环境。昆明动态布里渊光时域反射仪的用途

单模BL-BOTDR的测量过程相当复杂,但原理清晰。探测的脉冲光以一定的频率从光纤的一端入射,与光纤中的声学声子相互作用产生布里渊散射。其中,背向布里渊散射光沿光纤原路返回到脉冲光的入射端,进入BOTDR的受光部和信号处理单元。经过一系列复杂的信号处理,包括噪声抑制、信号增强、滤波等步骤,可以得到该探测频率光纤沿线的布里渊背散光功率。光纤上任意一点至入射端的距离可以通过计算发出脉冲光与接收到散射光的时间间隔来确定。然后,按一定间隔不断变化入射脉冲光的频率,就可以获得光纤上每个采样点的布里渊背向散射光增益谱,即布里渊增益谱。这一增益谱包含了光纤沿线各点的温度和应变信息,是实现分布式监测的基础。昆明动态布里渊光时域反射仪的用途动态布里渊光时域反射技术既降低了计算复杂度,同时保证了高空间分辨率。

动态布里渊光时域反射仪BL-BOTDR基于瞬时相位分析的原理,能够实现100米100Hz的动态测量和刷新速度。利用快速测量的优势可以监测结构体的快速变化,也可以利用快速优势得到更高的测量精度优势。该产品的高集成化设计为温度和应变传感领域带来了新的创新动力,其应用范围非常广,如沉降塌陷、地质灾害、结构变形、海缆监测、电缆监测等领域。在无需线路供电情况下能够获得数十公里的温度和应变信息。通过光纤传感的信息,能够得到光纤所处的温度变化和结构变形,特别适用于大结构、大范围的传感监测。
单模BL-BOTDR技术将继续在分布式光纤传感领域发挥重要作用。随着技术的不断进步和成本的降低,BL-BOTDR的应用范围将进一步扩展。不仅在结构工程、油田、电力等领域继续发挥重要作用,BL-BOTDR还将拓展到航空航天、电子等更多领域,为各种工业和科学应用提供更可靠的监测和解决方案。同时,随着新一代数字技术的不断发展和应用,BL-BOTDR设备将与人工智能、物联网等技术更加紧密地结合在一起,实现更加智能化、自动化的监测和管理。这将进一步提高基础设施的安全性和可靠性,为社会的可持续发展做出更大的贡献。动态布里渊光时域反射仪100 m传感距离上的测量时间可低至0.008 s。

佰翎光电公司的动态布里渊光时域反射仪BL-BOTDR应用推动分布式光纤传感进入"实时动态"时代,其技术路线可能推动上游光子器件(如窄线宽激光器、高速数据采集卡)的定制化发展。未来技术迭代或聚焦于多参量融合传感(同时解调温度、应变、振动)、边缘计算嵌入(就地信号处理减少数据传输量)及超长距离增强(结合拉曼放大突破100km瓶颈)。据第三方市场分析,动态BOTDR技术有望在未来5年占据分布式光纤传感35%以上份额,撬动全球超20亿美元规模的新兴应用市场。
佰翎光电的主营产品动态布里渊光时域反射仪荣获2024年度光学产业技术创新奖。昆明动态布里渊光时域反射仪的用途
攻克传统BOTDR系统频率扫描耗时、补零运算复杂、数据负荷高的技术难题。昆明动态布里渊光时域反射仪的用途
BL-BOTDR的另一项关键功能是精确定位事件位置。在大型结构中,一旦发生异常变形或温度异常,快速准确地确定事件发生的位置对于采取及时有效的应对措施至关重要。BL-BOTDR通过光纤传感数据,结合先进的算法和软件,能够实现对异常事件的精确定位。这不仅提高了结构监测的效率和准确性,也为结构的安全评估和维护提供了有力支持。同时,这一功能在通信领域同样具有重要意义,它可以帮助技术人员快速定位光纤链路中的故障点,为光纤网络的维护和管理提供重要保障。昆明动态布里渊光时域反射仪的用途