3、頻分復(fù)用
頻分復(fù)用是將多個光源調(diào)制在不同的頻率上，經(jīng)過各分立的傳感器匯集在一根或多根光纖總線上，每個傳感器的信息即包含在總線信號中的對應(yīng)頻率分量上。采用光源強度調(diào)制的頻分復(fù)用技術(shù)可用于光強調(diào)制型傳感器，采用光源光頻調(diào)制的頻分復(fù)用技術(shù)可以用于光相位調(diào)制型傳感器。
4、空分復(fù)用
空分復(fù)用是將各傳感器的接收光纖的終端按空間位置編碼，通過掃描機構(gòu)控制光開關(guān)選址。這時，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)合理布置，信道間隔應(yīng)選擇合適，以保證在某一時刻單光源僅與一個傳感器通道相連?？辗謴?fù)用的優(yōu)點是能夠準(zhǔn)確地進行空間選址，實際復(fù)用的傳感器不能太多，以少于10個為佳。
目前國內(nèi)北京品傲光電科技有限公司和武漢理工大學(xué)研制的準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)都是采用了光纖光柵傳感器，傳感信號為波長調(diào)制，系統(tǒng)采用波分復(fù)用技術(shù)。
三峽大學(xué)研制了由“光纖裂縫計”和“光纖測縫計智能分析儀”組成的準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，采用的是根據(jù)光強調(diào)制的測縫計，詢址采用的是時分復(fù)用技術(shù)。
準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)通過將多個相同類型或不同類型的傳感在一條光纖上串接復(fù)用，減少了傳輸線路，方便了施工，大大簡化了線路的布設(shè)。并且，可以實現(xiàn)多點同時測量，避免了以往逐點測量不同步的弊端。但是，準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)存在如下不足：
（1）由于分布式傳光型光纖監(jiān)測系統(tǒng)是通過一條光纖將若干個光纖傳感器串接而成，系統(tǒng)的光功率損耗較大，因此，一條光纖只能接入有限的光纖傳感器，如分布式光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)一般僅能接入8—12個光纖傳感器。
（2）分布式傳光型光纖監(jiān)測系統(tǒng)實質(zhì)上是多個單測點光纖傳感的串接復(fù)用系統(tǒng)。一旦系統(tǒng)埋設(shè)安裝后，測點無法增加。
2.2分布式傳感型(分布式)光纖監(jiān)測系統(tǒng)
分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)的特點是，利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件，光纖總線不僅起傳光作用，還起傳感作用，所以分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)又稱本征分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，或全分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，簡稱分布式光纖檢測系統(tǒng)。
分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)有下列優(yōu)點：
（1）信息量大。分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)能在整個連續(xù)光纖的長度上，以距離的連續(xù)函數(shù)的形式傳感出被測參數(shù)隨光纖長度方向的變化，即光纖任一點都是“傳感器”，它的信息量可以說是海量信息。
（2）結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。由于分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)的光纖總線不僅起傳光作用，而且起傳感作用，因此結(jié)構(gòu)異常簡單，方便施工，潛在故障少，可維護性好，可靠性高。
（3）使用方便。光纖埋設(shè)后，測點可以按需要設(shè)定，可以取2m距離為一個測點，也可以取1m距離為一個測點等，按需要可以改變設(shè)定。因此，在病害定位監(jiān)測時極其方便。
（4）性能價格比好。目前，光纖價格不高，一條光纖的測點又可達成百上千個，因此，每一個測點的價格就遠遠低于傳統(tǒng)單測點的價格，性能價格比相當(dāng)好。
分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)相對于電信號為基礎(chǔ)的傳感監(jiān)測系統(tǒng)和點式光纖監(jiān)測系統(tǒng)而言，無論是從監(jiān)測技術(shù)的難度、監(jiān)測量的內(nèi)容及指標(biāo)，還是從監(jiān)測的場合和范圍都提高到了一個新的階段。

3、展望
當(dāng)前，分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)主要是一種時域分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是光時域反射技術(shù)OTDR（opticaltime—domainreflectormetry）。OTDR最初用于評價光學(xué)通信領(lǐng)域中光纖、光纜和耦合器的性能，是用于檢驗光纖損耗特性、光纖故障的手段，其工作機理是脈沖激光器向被測光纖發(fā)射光脈沖，該光脈沖通過光纖時由于光纖存在折射率的微觀不均勻性，以及光纖微觀特性的變化，有一部分光會偏離原來的傳播向空間散射，在光纖中形成后向散射光和前向散射光。其中，后向散射光向后傳播至光纖的始端，經(jīng)定向耦合器送至光電檢測系統(tǒng)。由于每一個向后傳播的散射光對應(yīng)光纖總線上的一個測點，散射光的延時即反應(yīng)在光纖總線上的位置。
由于從光纖返回的后向散射光有3種成分：
（1）由光纖折射率的微小變化引起的瑞利（RayLeigh）散射，其頻率與入射光相同；
（2）由光子與光聲子相互作用而引起的拉曼（Raman）散射，其頻率與入射光相差幾十太赫茲；
（3）由光子與光纖內(nèi)彈性聲波場低頻聲子相互作用而引起的布里淵（Brillouin）散射。其頻率與入射光相差幾十吉赫茲。
因此，時域分布光纖檢測系統(tǒng)按光的載體可分為三種形式：基于拉曼散射的分布式光纖檢測系統(tǒng)、基于瑞利散射的分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)和基于布里淵散射的分布式光纖檢測系統(tǒng)。當(dāng)前，前二種形式的研究和應(yīng)用較多，后一種形式是國際上近年來才研發(fā)出來的一項尖端技術(shù)，國內(nèi)研究才剛剛起步。由于后一種形式可用來測量光纖沿線的應(yīng)變分布，可以預(yù)計，不久在這方面將有所突破，并且前二種形式將發(fā)展成更多的應(yīng)用種類，逐漸向大壩安全監(jiān)測的各個領(lǐng)域滲透。光纖網(wǎng)絡(luò)布置形式將更趨豐富多樣，更趨科學(xué)合理。
與此同時，準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)將獲得較大發(fā)展，以光纖應(yīng)變計組成的三向應(yīng)變和二向應(yīng)變的準(zhǔn)分布式監(jiān)測系統(tǒng)將面世；同一壩段一些非物理場類監(jiān)測量，如裂縫監(jiān)測，以及同一區(qū)域一些非物理場類監(jiān)測量，如預(yù)應(yīng)力監(jiān)測，將出現(xiàn)更多的準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，從而使相關(guān)量獲得同步觀測，大大提高觀測資料的質(zhì)量。

4、結(jié)語
分布式光纖監(jiān)測技術(shù)是當(dāng)代高科技的結(jié)晶，是一種理想的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，廣大安全監(jiān)測工作者應(yīng)予以積極推廣。
分布式光纖經(jīng)久耐用，安全可靠，由它構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)可以遍布壩體，這些光纖網(wǎng)絡(luò)猶如神經(jīng)系統(tǒng)，可以感知壩體各部位相關(guān)信息，大壩因此而有望成為一種機敏結(jié)構(gòu)。
可以感覺到，光纖智能大壩正在悄悄地向我們走來。

參考文獻
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