光纖傳感技術(shù)利用光信號的變化來檢測外界物理量的變化，具有抗電磁干擾、高靈敏度等特點聲測。
一、光纖測振原理
通過檢測光纖受振動引起的形變或光信號變化，實現(xiàn)振動測量聲測。
1. 干涉型光纖振動傳感
原理：利用邁克爾遜或馬赫-曾德爾干涉儀，振動導致光纖長度或折射率變化，引起光程差，干涉條紋移動聲測。通過解調(diào)相位變化可還原振動信號。
特點：高靈敏度，適合微小振動檢測（如橋梁健康監(jiān)測）聲測。
2. 光纖光柵（FBG）振動傳感
原理：振動使FBG發(fā)生應變，導致布拉格波長偏移聲測。通過監(jiān)測波長變化量推算振動幅度和頻率。
特點：抗干擾強，可多點復用（如機械設備振動監(jiān)測）聲測。
3. 分布式光纖振動傳感（DVS）
原理：基于瑞利散射或相位敏感光時域反射（Φ-OTDR）聲測。激光脈沖在光纖中傳播，振動引起局部散射光相位變化，通過時延定位振動位置。
特點：長距離、實時監(jiān)測（如輸油管道安全預警）聲測。
二、光纖測聲原理
將聲波引起的壓力或振動轉(zhuǎn)化為光信號變化，實現(xiàn)聲學傳感聲測。
1. 干涉型光纖聲傳感
原理：聲波使光纖發(fā)生周期性形變，改變光相位聲測。通過干涉儀檢測相位調(diào)制，解調(diào)出聲波信號。
應用：水下聲吶、地震波探測聲測。
2. 光纖麥克風
原理：聲壓作用于光纖或薄膜結(jié)構(gòu)，引起光強或波長變化（如Fabry-Pérot腔）聲測。常用于高精度聲學檢測。
3. 分布式聲學傳感（DAS）
原理：利用Φ-OTDR技術(shù)，聲波導致光纖局部瑞利散射光相位變化聲測。通過高速采集系統(tǒng)解析聲波頻率和位置。
應用：油氣勘探、周界安防聲測。
三、光纖測溫原理
通過溫度對光信號特性的影響實現(xiàn)溫度測量聲測。
1. 光纖光柵（FBG）測溫
原理：溫度變化引起FBG周期或折射率改變，導致布拉格波長偏移聲測。通過解調(diào)波長實現(xiàn)測溫（需補償應變影響）。
應用：電力設備、火災報警聲測。
2. 拉曼散射分布式測溫（DTS）
原理：激光脈沖在光纖中產(chǎn)生拉曼散射（斯托克斯和反斯托克斯光）聲測。反斯托克斯光強度與溫度相關(guān)，通過兩者比值計算溫度分布。
特點：長距離連續(xù)測溫（如電纜隧道監(jiān)測）聲測。
3. 熒光光纖測溫
原理：某些材料（如摻鉺光纖）受激后發(fā)射熒光，其壽命或強度隨溫度變化聲測。通過檢測熒光特性實現(xiàn)點式測溫。
應用：醫(yī)療、高溫環(huán)境監(jiān)測聲測。
四、總結(jié)
共同點：利用光信號（相位、波長、強度）受外界物理量調(diào)制，通過解調(diào)技術(shù)還原被測參數(shù)聲測。
優(yōu)勢：抗電磁干擾、耐腐蝕、適合復雜環(huán)境，支持分布式監(jiān)測聲測。
應用場景：工業(yè)安全、能源設施、環(huán)境監(jiān)測及國防等領(lǐng)域聲測。
通過不同調(diào)制機制，光纖傳感技術(shù)實現(xiàn)了對振動、聲音和溫度的高精度、實時監(jiān)測聲測。
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