光学传感技术

光学传感技术范文第1篇

关键词：BOTDR；温度；变形；分布式传感；冶金设备

中图分类号：TM41 文献标识码：A

1 概述

光纤传感技术是上世纪八十年代伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体，光纤为媒介，感知和传输外界信号（被测量）的新型传感技术，该技术可通过时域技术（OTDR）和复用技术实现了分布式传感测试，为最具前途的分布式传感技术之一。它应用光纤几何上的一维特性，把被测参量作为光纤位置长度的函数，可以在整个光纤长度上对沿光纤几何路径分布的外部物理参量进行连续的测量，同时获取被测物理参量的空间分布状态和随时间变化的信息。分布式光纤传感技术中，光纤既是传感介质，又是信号传输通道，不需要任何传感探头，采用价格很低廉的普通通信光纤就可以作为传感光纤实现传感和信息采集；光纤具体积小、重量轻、几何形状适应性强，植入到监测体中不影响监测体强度；光纤采用光信号为信息媒介，具有信息通量大、传输距离远，抗电磁干扰，特别适合长距离远程监测；光纤传感材料为二氧化硅，具有电绝缘性好，化学稳定性好，特别适合在一些环境恶劣的场所中进行长期监测。

目前基于光纤传感的分布式调制解调技术有：准分布的布拉格光纤光栅解调技术（简称FBG），光时域反射计（简称OTDR）；拉曼散射光时域反射测量技术（简称ROTDR）；布里渊散射光时域反射测量技术（简称BOTDR）和布里渊光时域分析测量技术（简称BOTDA）等，其中准分布布拉格光纤光栅技术是开发最为成熟、应用最为广泛的光纤传感技术，基于布里渊散射技术的分布式传感系统是目前国际上的研发热点，是最具潜力的一种分布式传感技术。正因为分布式光纤传感技术具有众多的独特优势，自问世以来，很快从通信领域中通信光纤光损和断点的检测和监测中脱颖出来，开始在航天、国防、医学等领域得广泛应用。基于布里渊光时域反射技术（BOTDR）的光纤传感技术可实行对应变和温度的测量。具有分布式测量、测试距离长、可植入性强及操作简便等特点，具有传统的传感技术无可比拟的优势。在冶金企业中，有很多大型的设备需要进行变形和温度的监测，BOTDR光纤传感器的独特特点使得其在冶金产业应用中有先天的优势。

2 BOTDR传感原理

利用BOTDR光学解调设备获得光纤上各点的布里渊频移值就可以对光纤的应变和温度值进行测量。为了实现光纤应变与温度的分布式测量，要利用光时域反射技术对光纤传感数据进行空间方位的解析。光时域反射（OTDR）技术是实现分布式光纤传感的关键技术。脉冲光注入光纤后，光子与光纤中的粒子会发生弹性和非弹性碰撞，与脉冲光传播的相反方向就会出现背向散射光，通过测定该散射光的回波时间就可确定散射点的位置。

3 BOTDR技术在冶金设备监测中的应用

将BOTDR技术应用于冶金设备监测中要解决以下问题：

a.传感光纤的选择：对于应变传感和温度传感，要选择相应的传感光纤，应变传感光纤要考虑其长期疲劳效应，温度传感光纤要有良好的长期稳定性。

b.传感光纤的布设方式：应变传感光纤的布设要保证其与被监测设备变形协调，温度传感光纤要确保光纤不受外界变形的干扰。

c.应变监测的温度补偿：由于BOTDR传感技术对温度和应变双重敏感，对于应变测量，要消除温度对应变测量的干扰。

d.监测系统的开发：利用GIS，数据挖掘，小波分析，数值模拟，无线数据传输等技术开发集数据测试、分析处理及预报预警于一体的分布式远程监测系统。

结语

大型冶金设备的分布式实时监控是国际及国内的一大发展趋势，也是一项需要不断攻关的高新技术课题。本文介绍了BOTDR传感技术的基本原理，分析了其在冶金设备监测中的可行性，并提出了以后要解决的问题。BOTDR技术不断发展成熟，其应用前景十分广阔。

参考文献

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[2]ANDO Electric CO.， LTD. （2001）. “AQ8603 optical fiber strain analyzer instruction manual.”

光学传感技术范文第2篇

【关键词】光电传感器;信息检测;光电效应

现代信息科学是伴随着信息时代的到来而产生的新兴学科，随着社会经济和科技水平的不断发展，各种工业生产的自动化水平不断提高、系统集成的复杂性不断增加，需要获取的信息量越来越多，传感器技术作为信息检测的重要基础技术也在不断的发展，已渗透到工业生产、日常生活、医学诊断、环境保护等各个领域。

光电传感器是利用光敏器件的光电效应实现光电信号转换，从而达到有效信号获取的一种信息检测元件;通常由光源、接收通道、光敏器件、电路处理部件四部分组成。光电传感器通过监测光强、光照度、辐射测温等光量特征来实现对零件外形尺寸、表面粗糙度、运动特性等信息的检测，具有感应灵敏、分辨率高、反应速度快等优点。随着微电子技术的发展，微型电路板及芯片集成的不断应用，使得光电传感器的电路处理部分日趋成熟，体积小、功耗低且可靠性高，因而广泛应用于信息自动检测领域。

1.光电传感器的原理

光电效应是指光照射到物体上后，光子能量被电子吸收导致其状态发生变化而产生电效应的现象，一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。若电子因吸收光子能量而克服束缚脱离物体表面而进入外界空间，从而改变材料的导电性，这种现象称为外光电效应。基于外光电效应的传感器是一种小型的电子设备，能够检测出接受到的光强的变化。在早期的应用中，光电传感器可以用来检测物体的存在，通过将光聚焦，通过接收通道入射到真空管放大器上，通过简单的电路信号处理、阈值判别实现信息的检测，这就是光电传感器的早期原型。原理图如图1所示。

图1 光电传感器原理图

由此可见，光电传感器是借助光源将被测量的变化转换或等效为光信号的变化，光信号经接收通道汇聚到光敏元件上，经光电效应变换为电信号，通过对电信号的处理实现有效信息的检测。

2.光电信息自动检测技术的特点及应用现状

2.1 特点

分辨率高。光电传感器的光学接收通道可通过高度集成设计使入射光束高效汇聚或通过特殊的光学材料设计灵敏的光学系统，实现高分辨率。从而可实现微小细节的检测和高灵敏运动特性的捕捉、跟踪。

可实现非接触检测。因光电传感器利用光源为输入信号和媒介进行信息的采集和检测，可实现无机械接触检测，不会对被检目标和传感器本身造成损伤。

信息容量大。随着信息科学技术的发展和产品设计的高度集成，光电传感器可通过光源数据融合和频谱细分实现对待检测目标的多方位信息检测。

应用范围广。基于光电的信息检测技术因其成熟的技术和高可靠性、低功耗的光电元件而得到了广泛的应用，在工业控制、环境、医疗、军用及民用等各个领域都有成熟的产品。

2.2 现状

近年来，随着光电传感器在各领域的广泛应用，其特点和优点也在不断的充分展现，其应用领域也在不断拓展。在民用上，光电传感器已与我们的生活密不可分，比如传真机、复印机、扫描仪等;在军事应用上，则主要包括水下探测、航空监测、空间测量等。在国外，西方国家研究应用较为成熟，其中邦纳公司拥有当今世界上最完善的光电传感器产品流水线;而在20世纪90年代，日本电气等15家公司也研发出了多款民用的光电传感器。国内光电传感器在民用领域起步也相对较早，截止到目前，已经形成了研究、生产和应用体系，产品和研发成果在各个领域得到应用，在石油高温、高压等非接触类传感检测系统等应用中已涌现出与国际接轨的先进研究成果;相比发达国家而言，国内的技术水平和工程化能力仍存在较大差距，这主要体现在成熟的货架产品和产业化生产上，传统传感器更新换代较慢、微型化发展不足，在集成化、智能化方面与国外差距较大。

3.应用实例

基于光电传感器的信息自动检测技术的将光学技术和现代电子技术相结合，扩展了人类的视觉能力，使被感知的波长由可见光扩展到了整个常用波段，在工业自动化生产过程在线检测、日常生活的公共设施、医疗用温度计液压计及各种检测仪等方面都得到了较为成熟的应用。

3.1 光电探纬仪

光电探纬仪又称光电式纬线探测器是一种广泛应用于喷气织机上的光电传感器，主要用于在喷气织机正常工作过程中自动对纬线是否断线进行实时检测。其原理为：在织机正常工作时，探测器的红外射线管主动发出红外光，当纬线前进时在喷气的影响下，红外光经过纬线反射，很容易被光电池迅速感应。如果光电池没有感应信号，这表明纬线已经断裂。

由于纬线非常细，又是通过摆动前进，易形成光的漫反射和背景杂散光，对光电池接收回波的处理及有效信号的提取提出了较高的要求，探纬仪一般要求有较高的分别率及探测灵敏度。

3.2 条形码扫描笔

扫描条形码时，扫描笔主动发射红光，当笔头在条形码上移动时，如果遇到黑色的线条则发光二极管的光线会被黑色线条所吸收，此时光敏三极管不会接收到反射光，从而呈现出高阻抗，处于截止状态;如果遇到白色间隔时，则发光二极管发出的光线能够被三极管接收，因产生光电效应而导通;黑白相间的条纹产生典型的脉冲信号，在整个条形码扫描完成后形成独特的脉冲序列，脉冲序列经过计算机的处理及库存信息匹配可以迅速给出所需信息。

条形码扫描技术已在超市购物、真伪验证等方面得到了广泛的应用，给人们的生活带来了极大的便利。如图2所示。

图2 条形码扫描

3.3 光电测速仪

用调制盘与待测转轴一起联动，将转速变化等效为光通量的变化，再经光电传感器转换为电信号，通过检测电信号的规律变化即可实现对转速的实时监控。如图3所示。被测转轴上装有调制盘，调制盘的一侧设置发光光源，另一侧设置光电器件。调制盘随转轴转动，当光线通过小孔或齿缝时，光电器件就产生一个电脉冲。转轴连续转动，光电传感器就产生一列与转速及调制盘上的孔数正成正比的脉冲序列，在孔数一定时，脉冲数就和转速整正比，脉冲经放大整形电路处理送数字频率计显示。

图3 光电测速仪

4.光电信息自动检测技术的发展趋势

4.1 传感器的发展方向

微电子技术和芯片集成设计技术的成熟和工程化应用能力的提升给传感器的发展提供了有力的支持，光电传感器因其结构简单、可靠性高、功耗低等优势，逐渐向小型化、集成化、多功能化及智能化方向发展。主要表现在以下几个方面：（1）开发新型传感器：随着应用领域的不断拓展和科技化程度的提高，对光电传感器新的使用需求剧增，加强新型传感器的原理研究、实验验证，不断推陈出新已成大势所趋。（2）开发新材料：传感器功能性能指标的提升需求，也推动的材料方面的发展，从单材料到复合材料、原子（分子）型材料人工合成、智能材料的应用等成为提升传感器本身性能的必由之路，也成为今后的发展方向之一。（3）新技术、新工艺的应用：科技的变革推动了技术、工艺的创新，对传统的传感器设计、加工制造提出了全新的挑战，只有不断加强对新技术、新工艺的研究和工程化应用，才能在竞争中立于不败之地。

4.2 信息检测技术的发展趋势

随着光电传感器的不断发展，基于光电传感器的信息检测技术也在向着高精度、微型化、综合化及职能化的方向发展，简要阐述如下：（1）高精度：随着产品功能性能指标的不断提升，相应的检测精度要求向高精度方向发展，纳米、单光子等高精度光电测量技术是今后的发展热点;（2）微型化：随着核心的电子元器件、电路向高集成化发展，基于微型光电传感器的信息检测也朝着小型、快速的微型光、机、电一体化方向发展;（3）综合化：产品的复杂性及高度集成性要求检测功能向综合性、多参数、多维测量等多元方向发展;（4）智能化：智能化发展已成为当今科技的发展潮流，光电跟踪、扫描等智能技术也在不断的成熟、完善。

5.总结

光电传感器在各行业已得到广泛应用，随着现代信息科学的不断发展，光电相关的新材料、新技术也在不断的涌现，还有很多等待着我们去发展、探究。基于光电传感器的信息自动检测技术的应用已经给我们工作、生活带来了很大的便利，同时也促进了社会进步和科技的发展。我们有理由相信，光电传感器及其相关的信息检测技术不断创新、发展必将为当今信息时代的科技进步带来崭新的活力与动力。

参考文献

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光学传感技术范文第3篇

【论文摘要】：介绍了光纤传感器的基本构成及原理，综述了近年来光纤传感器技术的应用和发展，对光纤传感技术的研究发展方向进行了展望。

光纤传感器随着光纤通信技术的实用化有了迅速发展，且以体积小、重量轻、检测分辨率高、灵敏度高、测温范围宽、保密性好、抗电磁干扰能力强、抗腐蚀性强等明显优于传统传感器的特点，其应用范围深入至国防军事、航天航空、土木工程、电力、能源、环保、医学等。现如今光纤传感器已经能够对温度、压力、温度、振动、电流、电压、磁场等物理量进行测定，发展空间相当广阔。

1. 光纤传感器的基本构成和组成原理

光纤传感器主要由光源、光纤与探测器3部分组成，光源发出的光耦合进光纤，经光纤进入调制区，在调治区内，外界被测参数作用于进入调区内的光信号，是其光学性质如光的强度、相位、偏振态、波长等发生变化成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器而获得被测参数，光纤传感器中的光纤通常由纤芯、包层、树脂涂层和塑料护套组成，纤芯和包层具有不同的折射率，树脂涂层对光纤起保护作用，光纤按材料组成分为玻璃光纤和塑料光纤；按光纤纤芯和包层折射率的分布可分为阶跃折射率型光纤和梯度折射率光纤两种。光纤能够约束引导光波在其内部或表面附近沿轴线方向向前传播，具有感测和传输的双重功能，是一种非常重要的智能材料。

2. 光纤传感器的类型及特点

光纤传感器的类型很多，按光纤传感器中光纤的作用可分为传感型和传光型两种类型。

传感型光纤传感器又称为功能型光纤传感器，主要使用单模光纤，光纤不仅起传光作用，同时又是敏感元件，它利用光纤本身的传输特性经被测物理量作用而发生变化的特点，使光波传导的属性(振幅、相位、频率、偏振)被调制。因此，这一类光纤传感器又分 为光强调制型，偏振态调制型和波长调制型等几种。对于传感型光纤传感器，由于光纤本身是敏感元件，因此加长光纤的长度可以得到很高的灵敏度。

传光型光纤传感器又称非功能型光纤传感器，它是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后，通过在输出段进行光信号处理而进行测量的。在这类传感器中，光纤仅作为传光元件，必须附加能够对光纤所传递的光进行调治的敏感元件才能组成传感元件。

3. 光纤传感器的应用

光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济的所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了许多行业多年来一直存在的技术难题，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:

(1) 城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力从而来评估桥梁短期、施工阶段和长期营运状态的结构性能。

(2) 在电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等，由于电类传感器易受强电磁场的干扰，无法在这些场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普通光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布式传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点的温度，定位精度可达米的量级，测温精度可达1度的水平，非常适用于大范围多点测温的应用场合。

(3) 在石油化工系统、矿井、大型电厂等，需要检测氧气、碳氢化合物、co等气体，采用电类传感器不但达不到要求的精度，更严重的是会引起安全事故。因此，研究和开发高性能的光纤气敏传感器，可以安全有效地实现上述检测。

(4) 在环境监测、临床医学检测、食品安全检测等方面，由于其环境复杂，影响因素多，使用其它传感器达不到所需要的精度，并且易受外界因素的干扰，采用光纤传感器可以具有很强的抗干扰能力和较高的精度，可实现对上述各领域的生物量的快速、方便、准确地检测。目前，我国水源的污染情况严重，临床检验、食品安全检测手段比较落后，光纤传感器在这些领域具有极好的市场前景。

(5) 医学及生物传感器。医学临床应用光纤辐射剂量计、呼吸系统气流传感系统;圆锥形微型fos测量氧气浓度及其他生物参数;用fos探测氢氧化物及其他化学污染物;光纤表面细胞质粒基因组共振生物传感器;生物适应fos系统应用于海水监测、生化技术、医药。

光纤传感器在实践中运用到的例子举不胜举，这些技术都是多学科的综合，涵盖的知识面广，象光纤陀螺，火花塞光纤传感器，光纤传感复合材料，以及利用光纤传感器对植物叶绿素的研究等等；随着科技的不断进步，越来越多的光纤传感器将面世，它将被应用到生产生活的每一个角落。

4. 光纤传感器的技术发展方向

光纤传感技术经过20余年的发展也已获得长足的进步，出现了很多实用性的产品，然而实际的需要是各种各样的，光纤传感技术的现状仍然远远不能满足实际需要。目前，光纤传感器技术发展的主要方向是。

(1) 传感器的实用化研究。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量，要能够对多种物理量进行同时测量。

(2) 提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度，降低其成本，设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数，即压力、温度，特别是化学参数(碳氢化合物、一些污染物、湿度、ph值等)对光纤的影响。

(3) 传感器用特殊光纤材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纤、荧光光纤、电极化光纤的研究等。这些将是以后传感器进一步发展的趋势。

(4) 在恶劣条件下(高温、高压、化学腐蚀)低成本传感器(支架、连接、安装)的开发和应用。

(5) 新传感机理的研究，开拓新型光纤传感器。

参考文献

[1] 肖军, 王颖. 光纤传感技术的研究现状与展望[j]. 机械管理开发, 2006,6.

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光学传感技术范文第4篇

关键词：分布式光纤传感技术；智能大坝；安全监测

引言

大型水电站坝址地质条件复杂，多处于高震区和高地应力区，一旦失事，将会给下游人民的生命和财产带来重大损失，因此，对大坝进行安全监测非常必要。为了保障大坝建设以及全生命周期运行过程中的长久安全，100多年以来，人们一直在探索建设更好大坝的相关理念和技术，大坝的施工与运行管理模式经历了简易工具时代，大型机械化时代，直到今天的自动化、数字化、智能化时代。所谓智能大坝（Idam），是基于物联网、自动测控和云计算技术，实现对结构全生命周期的信息实时、在线、个性化管理与分析，并实施对大坝性能进行控制的综合系统；其基本特征是施工、监测数据智能采集进入数据库，监测数据与仿真分析一体化、施工管理和运行控制实时智能化，减少在大坝结构建设运行过程中的人为干预。

智能大坝的基本构成包含实时传感感知、实时驱动分析、预警预报控制三个关键要素，而其中智能大坝传感感知系统的构建是智能大坝的基本要素，只有在其基础上才能进行大坝的实时驱动分析和预警预报控。智能大坝实时传感感知的实现必定离不开智能化的监测手段，分布式光纤传感技术以连续立体式监测、定位精确、测量精度高、实时性和抗干扰性高等多重优点，近年来已成为水利工程安全监测的研究热点。文章将从分布式光纤传感技术的基本原理出发，分别对分布式光纤传感技术在大坝裂缝预测和监测，以及混凝土结构温度场监测中的应用现状进行分析，并尝试对智能大坝分布式光纤智能传感系统的构建进行分析，为水利工程相关技术人员掌握分布式光纤传感技术在智能大坝安全监测中的应用提供参考。

1 分布式光纤传感技术原理

分布式光纤传感技术（Distributed optical fiber sensing technology）是利用光波在光纤中传输的特性，可沿光纤长度方向连续的传感被测量（如温度、压力、应力和应变等）；传输过程中，光纤既是传感介质，又是被测量的传输介质，可以在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量，同时获得被测量的空间分布状态和随时间变化的信息。分布式光纤传感器（Distributed fiber sensor）不仅具有无辐射干扰、抗电磁干扰性好、化学稳定性好等优点，而且可以在沿光纤的路径上同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息。由于分布式光纤传感器具有其它传感技术无法比拟的优点，因此，成为光纤传感技术研究领域的热点之一。激光脉冲在光纤中传输时，由于光纤中含有各种杂质，导致激光和光纤分子出现相互作用，从而产生瑞利、拉曼和布里渊这三种散射光，依据所监测信号的不同，目前对分布式光纤传感技术的研究主要集中在基于瑞利（Rayleigh）散射的分布式光纤传感技术、基于拉曼（Raman）散射的分布式光纤传感技术、基于布里渊（Brillouin）散射的分布式光纤传感技术三个方面。

2 分布式光纤传感技术在智能大坝安全监测中的应用

大坝在建设与运行期间一般需要进行应力、变形、位移、温度、加速度、渗流、开合度等方面的监测，反馈各种物理量变化规律，从而对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制、保证大坝长期安全稳定。传统的监测仪器一般使用电类传感器，此类传感器对工作的环境要求严，抗干扰能力差，安装复杂干扰施工，尤其是传统的监测一般都是分散的点数据，而且也很少能做到实时监控，所以往往会漏测了很多重要的数据信息。鉴于此，人们不断寻求新技术来解决这些问题，分布式光纤传感技术恰恰解决了这一问题。

2.1 分布式光纤传感技术在智能大坝裂缝预测和监测中的应用

大坝混凝土结构内部应变监测和裂缝监测是评价大坝健康状况的主要指标，由于各种因素的影响，导致坝体裂缝产生的具置难以判断。传统的点式电测仪器很可能漏检，而分布式光纤裂缝传感器能捕捉随机裂缝，分布式光纤应变监测系统能感知大坝各部位应力应变，将这两种系统联合使用，则能达到在裂缝产生前预报裂缝、在裂缝产生后监测裂缝的双重效果。施工前分析混凝土坝坝体结构以及在不利工况下运行的应力应变，根据分析结果对光纤网络进行立体优化布设，建立大坝裂缝智能监测感知系统，实现对大坝的实时、在线、立体监测。采用光纤传感技术可以对坝体内部的拉应力进行适时监测，掌握大坝的应力状况，指导坝体荷载分布，尽量避免不利工况，使得拉应力低于混凝土的抗拉强度，防止裂缝的产生。

2.2 基于拉曼散射的分布式光纤温度传感系统在大坝混凝土结构温度场监测中的应用

在对基于瑞利散射、布里渊散射、拉曼散射的三类分布式光纤传感技术进行比选论证后发现，拉曼散射光对温度最为敏感，基于拉曼散射的分布式光纤传感技术适用于温度单一参数监测，它具有良好的现场适应性、温度自补偿、远程分布式测量等优点，能对光纤测量的温度场进行分布式的连续监测，是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。目前，基于拉曼散射的分布式光纤温度传感系统的技术已经相当成熟，并实现了产品化，先后成功运用到了三峡、百色、小湾、溪洛渡等工程的大坝混凝土结构温度场的监测中。国内外相关的研究和实践表明，基于拉曼散射的分布式光纤测温系统能快捷、准确地监测大坝混凝土结构内部温度场的变化，为有效地评价大坝安全提供了可靠的科学依据。图1为采用分布式光纤（DTS）测温系统对混凝土真实温度场进行监测的流程。

3 智能大坝分布式光纤智能传感系统的构建

智能传感器系统的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。智能大坝传感感知系统的构建需要解决智能传感监测模型、智能监测类型、大坝内部智能传感器布置设计原理，大坝人工智能集成技术等一系列的复杂问题；同时，在大坝现场还包括智能传感器系统的故障通信技术、诊断与程序技术等关键技术。智能传感器的优势，是能从过程中收集大量的信息以减少宕机时间及提高质量。智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，可以用来对大坝应力、变形、位移、温度、加速度、渗流、开合度等监测量进行智能传感监测，实时反馈各个物理量的变化规律，从而对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制、保证大坝长期安全稳定。

文章在融合分布式光纤应力应变监测系统和分布式光纤裂缝监测系统的基础上，结合分布式光纤传感技术在坝体温度、渗漏和位移监测中的应用，建立分布式光纤大坝健康监测智能传感系统，在大坝施工期及运行期对坝体各部位进行实时监测，避免大坝的施工、运行期的全过程中不利工况的出现。分布式光纤大坝健康监测智能传感系统的基本结构如图2所示。

4 结束语

文章在总结分析分布式光纤传感技术在智能大坝裂缝预测和监测，以及混凝土结构温度场监测中应用的基础上，提出了智能大坝健康监测智能传感系统的构建思路，从而对大坝应力、变形、位移、温度、渗流等监测量进行智能传感监测，实时反馈各个物理量的变化规律，对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制，保证大坝长期安全稳定。

参考文献

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光学传感技术范文第5篇

关键词：传感器测井技术　石油测井　应用

测井是油气勘探开发的主要工程技术之一,生产测井是油田在开发过程中的测井项目和油井工程测井的总和,工程测井以及地面重复仪器测试,是利用声、电、核、磁等学科原理,对地层和油气动态进行测量的高科技技术。测井技术的首要任务是发现油气层,同时它也是油气藏动态监测的重要手段,测井技术贯穿于油气勘探开发全过程。

一、当前石油测井技术面临的主要挑战

随着石油业的飞速发展,业务量大量攀升,面临的形势越来越严峻,必须要认清形势,准确把握机遇,加快推进石油测井技术的科学进步,全面提升石油行业核心竞争力。

1.油气藏勘探开发更加困难

随着石油、油气资源的日益枯竭,油气藏勘探开发越来越困难,对测井装备、技术提出了新的挑战和要求。勘探对象日益复杂,前陆盆地、碳酸盐岩、隐蔽性岩性油气藏等成为主攻方向。老油田水淹层识别,剩余油饱和度的确定,成为当务之急。大斜度井、水平井测井都对测井解释评价提出了更高的要求。在油田开发后期,高含水低产液井逐渐增多,油田综合含水率逐年增高,对油田动态监测装备和技术提出了新的要求。一些诸如:碳酸盐岩、火成岩等复杂岩性和复杂储集空间油气藏,以及低孔隙度、低渗透率、低电阻率油气储层的勘探开发,要求测井装备和技术分辨率更高、探测要更深、精度要更高。同时,由于各类特殊地质条件、地质导向和油藏评价对石油测井技术也提出了新的更高的要求,油气田勘探开发难度进一步加大。

2.测井装备有待于进一步加大研发力度

随着特殊钻完井工艺技术的发展,测井环境和井身结构发生了改变,原有测井仪器适用条件已与新的井眼环境不同,如水平井、分支井、气体钻井、欠平衡钻井、小井眼钻井的大量应用等,需要开发相应配套的测井技术和工艺,提高射孔器材性能和工艺技术水平。国内测井装备型号多,层次标准不齐,整体技术水平相对偏低。早期引进的数控装备和国产测井装备超期服役,老化严重,可靠性和测量精度不能满足生产要求。成像测井、核磁共振测井、随钻测井装备全部为引进,价格不断上涨,配件和备件的配套存在问题。测井仪器装备的更新以及海外测井市场开拓,对自主产权的品牌测井装备和相应的处理解释软件提出了迫切需求。因此,要集中物力财力加大对测井相关装备的研发力度,提升测井整体技术水平。

3.常用测井技术有：核测井技术、声波测井法、井温测井法等

二、传感器技术在测井中的运用

测井技术方法有很多种,如上文所述的几点常用测井方法,还有一部分是基于传感器技术的测井方法,比较突出的有电子基传感器和光纤传感器。但由于传统的电子基传感器无法在井下恶劣的环境,诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作,因此电子基传感器逐渐被淘汰,取而代之的是以光纤传感器技术、网络传感器技术为代表的新型传感器在测井中得到越来越广泛的应用。

1.光纤传感器技术在测井中的运用光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的新型传感技术,光纤传感器因其对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件,包括高温、高压以及强烈的冲击与振动,可以高精度地测量井筒和井场环境参数t同时,光纤传感器具有分布式测量能力,可以测量被测量的空间分布,给出剖面信息。而且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占据空间极小。激光光纤核测井技术,是激光技术与光纤技术相结合的传感器,用于在充有原油和泥浆等非透明流体的井中进行测井。激光光纤核传感器是在光纤通信和光纤传感器的基础上产生的,它利用了光致损耗和光致发光等物理效应,比常规核探测器具有更多的优越性,可发针对不同的核探测的能级范围,研制在该范围的敏感探头。光纤具有高速率、大容量传输能力,还能搭载其他井下仪器信号。

2.网络传感器技术在测井的运用

网络测井将对现有的井下传感器进行进一步的集成和发展,其发展方向将仍然是井下探头的阵列化,地面采集的图像化,以及更为重要的,信息共享和油藏解决方案的实时化。按照这一标准,组合性快速平台可能成为网络测井的第一要素,而核磁共振、阵列感应、声电成像、交叉偶极声波、脉冲中子、模块式地层测试技术、以及井壁取心等方法,通过改进,有望集成到网络测井技术体系中,形成测井识别和评价油气水、测井岩石力学分析、测井地质分析、测井监测油气藏动态等多个实时化测井系列。测井技术正面临着新的变革。基于互联网技术的第五代测井数据采集系统以快速、可靠、信息共享为主要特征,正在形成之中。相应地,井下仪器提供的观测信息应该适合网络技术和油藏实时解决方案的要求。一些有深刻物理背景的、能够快速提供地层流体和地质信息的方法,在网络测井中一定会得到进一步重视和发展。核磁共振、阵列感应、声电成像、交叉偶极声波、脉冲中子、过套管电阻率、以及电缆地层测试和井壁取心等方法,将成为新一代测井技术中不可缺少的重要方法。

三、石油测井技术展望

测井技术经过80年的发展,特别是近十几年来,油气勘探开发的新的需求成为测井技术发展的重要动力之一,相关领域的技术进步推动了测井技术的发展,如物理学各学科和微电子、自动化、计算机、新材料等最新的技术成果在测井技术进步中得到体现。测井装备和技术向高可靠、高精度、高效率、网络化方向发展,以适应新的地质和工程环境的要求。坚持成套测井装备的发展思路,在加快EILog测井系统推广和规模化应用基础上,重点开展新型成像测井系统和核磁共振测井仪器的研制,开发和改进适应我国地质特点的特色测井仪器,加快产品升级,形成具有自主知识产权的先进适用的测井成套装备品牌系列。测量方法向多源、多波、多谱、多接收器方向发展,测量参数由二维向三维成像发展,更大提高井眼覆盖率,以适应对地层非均质测量的需要。通过各种传感器集成,以及电子线路和电源共用,缩短仪器长度,提高测井时效,降低服务成本。井下永久传感器技术进一步得到发展,随钻测井数据传输方式多样化,数据传输率不断提高,仪器可靠性更强。安全环保要求使非化学源的核测量探头将得到全面应用。

光学传感技术范文第6篇

该技术最初由horiguchi[10]等人提出。基于该技术的传感器典型结构如图2所示。处于光纤两端的可调谐激光器分别将一脉冲光（泵浦光）与一连续光（探测光）注入传感光纤，当泵浦光与探测光的频差与光纤中某区域的布里渊频移相等时，在该区域就会产生布里渊放大效应（受激布里渊），两光束相互之间发生能量转移。由于布里渊频移与温度、应变存在线性关系，因此，对两激光器的频率进行连续调节的同时，通过检测从光纤一端耦合出来的连续光的功率，就可确定光纤各小段区域上能量转移达到最大时所对应的频率差，从而得到温度、应变信息，实现分布式测量。

在botda中，当泵浦光的频率高于探测光的频率时，泵浦光的能量向探测光转移，这种传感方式称为布里渊增益型；当泵浦光的频率低于探测光的频率时，探测光的能量向泵浦光转移，这种传感方式成为布利渊损耗型。在光纤温度或应变分布均匀的情况下，布里渊增益型传感方式中的泵浦脉冲光随着在光纤中的传播其能量会不断的向探测光转移，在传感距离较长的情况下会出现泵浦耗尽，因此该传感方式难以实现长距离传感；而对于布里渊损耗型，能量的转移使泵浦光的能量升高，不会出现泵浦耗尽情况，从而使得传感距离大大增加。

在基于botda的分布式光纤传感技术 研究 中，horiguchi[11]等人首先利用一个dfb-ld和一个nd:yag激光器在波长1.32mm处实现了botda的分布式应变测量，取得了空间分辨率100m、应变精度104的实验结果。此后，基于botda的分布式传感技术得到广泛研究，并且扩展到了分布式温度、分布式温度/应变复合传感技术的研究。在众多研究中，x.bao等人将botda传感系统的性能大大提高，他们采用布里渊损耗的方式最终实现了长达51km、温度分辨率1℃和空间分辨率5m的传感测量[12]。另外，x.bao、shimizu等人在分布式温度／应变复合传感技术方面也做了大量工作并取得了理想的实验结果。在国内，重庆大学、天津大学等均有botda系统的 理论 研究报道，但相关实验方面的报道 目前 还没有。和botdr相比，在botda系统中信号的检测较容易，在世界范围内的研究投入较大一些，技术也较为成熟，但双光源的使用以及光源的两端入射使它的 应用 受到一定的限制。

3、基于布里渊光频域分析技术（bofda）的分布式光纤传感技术

基于布里渊频域分析技术（bofda）的分布式光纤传感技术是由德国的d.garus等人提出的一种新型的分布式光纤传感技术[13]，实验系统基本框图如图3所示。

和botdr、botda相比，bofda同样利用布里渊频移来实现温度和应变的传感，但被测量空间定位不是传统的光时域反射法，而是通过得到传感光纤的复合基带传输函数来实现的。由于不采用光时域反射法来实现空间定位，因此传感光纤两端所注入的光为频率不同的连续光，其中探测光（ ）与泵浦光（ ）的频差 约等于传感光纤的布里渊频移。

为了实现传感光纤复合基带传输函数的测量，探测光首先经过频率fm可变的信号源进行幅度调制，其调制强度为注入光纤的探测光与泵浦光在光纤中相互作用的边界条件。对于每一个调制信号频率fm，在耦合器的两个耦合输出端同时检测注入光纤的探测光is(l)和泵浦光强度ip (l,t)，这样，通过和检测器相连的 网络 分析仪就可以确定传感光纤的基带传输函数。

作为一个线性系统，通过基带传输函数便可以得到系统的冲激响应，系统的冲激响应便反映了沿光纤分布的温度/应变信息。在bofda系统中，系统的空间分辨率由调制信号的最大（fm，max）、最小(fm，min,)调制频率决定，传感距离由调制信号频率的变化步长（dfm）决定。

基于上述原理，d.garus等人做了基于bofda的分布式光纤传感系统实验方面的研究，并取得了温度分辨率5℃、频率分辨率0.01%和空间分辨率3m的实验结果[13]。

在基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的研究中，除了上面所论述三种主要研究技术外，还提出了其它的研究方案，如日本学者保利和夫所提出的基于相干域测量技术等。这些研究方案的提出，为分布式光纤传感技术的研究注入了活力，具有极高的学术和应用价值。

四、 应用 与 发展 。

分布式光纤传感器具备提取大范围测量场的分布信息的能力，能够解决 目前 测量领域的众多难题。其中分布式光纤温度传感器可用于如大型电力变压器、高压电力网、高层建筑等大的或长的设备的温度分布测量和监控；分布式光纤应变传感器在多层建筑、桥梁、水坝、飞行器、压力容器等重大结构与设备的形变监测方面有广阔应用前景。近年来，分布式光纤传感技术在复合材料中的应用，开辟了智能化材料新领域。然而，要提供实时性、稳定性、可靠性好以及高精度的分布式传感系统，还需要多方面的 研究 ，随着基于布里渊散射的分布式光纤传感技术研究的不断深入，这些应用要求将逐步得到实现。

参考 文献 ：

[1]. robert w.boyd, “nonlinear optics”(academic press, 1992) pp.287-349.

[2]. cotter,d.,“stimulated brillouin scattering in monomode optical fiber”, opt.commun., 1983, 4,(1), pp.10-19.

[3]. t.r.parker, m.farhandiroushan, v.a. handerek and a.j.rogers, “temperature and strain dependence of the power level and frequency of spontaneous brillouin scattering in optical fibers”, opt.lett., vol.22, no.11, pp.787-789, june 1997.

[4]. t.horiguchi, t.kurashima and m.tateda, “tensile strain dependence of brillouin frequency shift in silica optical fibers”, ieee photon. tech. lett.,vol.1, no.5, pp.107-108, may 1989.

[5]. d.culverhouse, f.farahi, c.n.pannel and d.a.jackson, “potential of stimulated brillouin scattering as sensing mechanism for distributed temperature sensors”, electron. lett., vol.25, no.14, pp.913-915, july 1989.

[6]. t.kurashima, t.horiguchi, h.izumita, s.furukawa and y.koyamada, “brillouin optical -fiber time domain reflectometry”, ieice trans. commun., vol.e76-b, no.4, april 1993.

[7]. k.shimizu, et al.,“coherent self-heterodyne brillouin otdr for measurement of brillouin frequency shift distribution in optical fibers”, j.lightwave technol. vol.12, no.5, may 1994.

[8]. h.h.kee, g.p.lees, t.p.newson, “all-fiber system for simultaneous interrogation of distributed strain and temperature sensing by spontaneous brillouin scattering”, opt.lett., vol.25, no.10, may 2000.

[9]. t.r.parker, et al., “a fully distributed simultaneous strain and temperature sensor using spontaneous brillouin backscatter ”, ieee photon. tech. lett., vol.9, no.7, july 1997.

[10]. t．horiguchi, m.tateda，“optical-fiber-attenuation inves- tigation using stimulated brillouin scattering between a pulse and a continuous wave”，opt.lett.,1990, 2:352～357.

[11]. t.horiguchi, t.kurashima, and m.tateda, “nondestructive measurement of optical fiber tensile strain distribution based on brillouin spectroscopy”, ieice of japan, vol.j73-b-i, no.2, pp.141- 152, feb.1990.

[12]. x.bao, et al. “experimental and the oretical studies on a distributed temperature sensor based on brillouin scattering”, j. lightwave technology. vol.13, no.7, july 1995.

[13]. d.garus, et al. “brillouin optical-fiber frequency-domain analysis for distributed temperature and strain measure -ments”, j.lightwave technology， 1997,15(4):654～662.

the brillouin scattering and distributed optical fiber sensing technique

光学传感技术范文第7篇

关键词:大跨;空间杆系;健康检测

1. 引言

随着经济和科学技术的飞速发展以及人们的需求,大跨空间杆系结构在我国得到了广泛的应用和发展。但由于大跨空间杆系结构复杂,跨度大,且所受荷载具有随机性,因此发生损伤和破坏的潜在危险很大。例如,日本阪神剧院屋盖阶梯状柱面网壳,1995年地震作用下支座附件杆件失稳、部分杆件中部以及杆件和节点连接部位被剪断;2000年四月某大型煤棚突然整体倒塌;波兰霍茹夫展厅,2006年因积雪太厚坍塌;更值得指出的是我国在2008年年初的雪灾中有大量的空间杆系结构发生了不同程度的坍塌破坏。可见,对大跨空间杆系结构进行健康监测和安全评估是目前乃至今后的一个重要研究课题。而有效的结构健康监测手段能够实时地诊断结构发生缺陷的位置和程度,使结构能够及时的得到修复和加固,从而确保结构的整体安全性,避免带来重大的事故和经济损失。

2. 大跨空间杆系结构健康状况监测技术

2.1 非破坏性监测技术

非破坏性监测技术[1]是指不与结构构件表面或内部接触即可实施的监测技术。主要有红外热像监测法、超声监测法、脉冲雷达法和X射线监测法等。他们的主要特点是不与结构或构件相接触、仅需少量人员操作仪器、工作效率高。但这些监测方法的缺点是它们大多都是定性的,难以进行实时、长期的监测, 且受外界条件制约较多,特别是对于超大型的空间杆系结构目前难以适用。

2.2 结构构件中加入智能材料 / 器件构成健康监测系统

这种监测方法是将智能材料/器件这种智能材料/器件(如压电材料、光纤光栅传感器、磁制伸缩材料等)黏贴或通过其他方式与空间杆系结构的构件连接融合在一起组成智能的结构健康监测系统。该监测系统的优点是能够大规模、长距离、长时间、实时的对大跨空间杆系结构进行健康监测,是目前应用最广,发展较快,技术也相对成熟的一种结构健康监测技术。

2.2.1加入压电材料传感器的健康监测方法

基于压电材料传感器[2]的大跨空间杆系结构健康监测技术主要包含两个方面:一、压电阻抗技术。空间杆系结构构件发生损伤会引起其交流阻抗产生变化,利用压电材料的机电耦合效应,当给于压电材料施加交流电场时,压电材料与结构构件会产生机械振动,这种机械振动通过逆压电效应在压电材料内产生电响应,这种电响应表现为压电材料的阻抗变化,最后再将监测到的压电材料阻抗与结构在无缺陷时的压电材料阻抗谱作对比,就可以判断出结构的损伤情况。二、压电波监测技术。用压电材料来激发应力波,例如LAMB波和RAYL EIGH波等,通过分析监测信号的差异来识别结构缺陷。在常用的压电材料中,压电陶瓷具有频率响应高、频带宽、线性好、可方便的布设、自身成本低、有良好的机电耦合性以及对温度不敏感等优点,在实际工程中应用较为广泛。

2.2.2加入光纤光栅传感器的健康监测技术

光纤光栅传感器[3-5]是目前结构健康监测的首选传感器,光纤光栅传感器的工作原理是借助某种装置将被测参量的变化转化为作用于光纤光栅上的应变或温度的变化,从而引起光纤光栅布拉格波长的变化,再通过建立并标定光纤光栅的应变或温度响应与被测参量变化关系,就可以由光纤光栅波长的变化来测出被测参量的变化。例如对于空间大跨结构的主体支撑结构钢牛腿,它的受力状态很复杂,通过一般的应变传感器只能测量到构件的表面的应变。在实际工程中,先通过结构有限元的计算,选取关键点,再通过对牛腿关键点表面应变的测量,来为牛腿的检测提供数据。对于大跨空间杆系结构,一般认为构件只存在轴向应力和轴向应变,所以光纤光栅的布设只要尽量能够保证其与杆件轴线方向一致,就能够检测到杆件的应变。

光纤光栅传感器除了具有普通光纤传感器能以高分辨率测量许多物理参数本质防爆、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便等优点外还有一些明显优于其它光纤传感器的地方,其中最重要的就是光纤光栅传感器的传感信号为波长调制,这一传感机制的好处在于: (1)测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响; (2)避免了一般干涉型传感器中相位测量的不清晰和对固有参考点的需要; (3)能方便的使用波分复用技术在一根光纤中串接多个布喇格光栅进行准分布式测量。具有这些优点的光纤光栅传感器非常适合大型结构的多种参数的长期健康监测。例如2008北京奥运会修建的国家体育场“鸟巢”就是采用光栅光纤传感器构成的智能健康监测系统。目前,光栅光纤传感器已经在很多领域得到了应用,并且许多方面的性能都比传统的机电类传感器更稳定,更可靠,更准确。

3. 结语

大跨空间杆系结构的健康监测技术是多学科理论、方法和技术相互结合交叉的一个新兴研究领域,涉及到土木工程、现代数学、现代力学、信息技术与计算机科学等众多学科的知识,在应用上又与其他许多领域的工程技术密切相关。目前,随着科技的发展,高性能的传感器与先进的传感技术不断出现,满足了各类工程结构的健康监测的需求,但在结构健康监测信号的降噪处理与损伤识别技术上近年来一直没有较大进步和突破,特别是对“结构可使用的寿命”这一问题至今也没有一个完善的求解方案。这还需要长时间的实验和现实工程数据研究以填补这一空白。

参考文献:

[1]D. M. McCann and M. C. Forde. Review of NDT methods in the assessment of concrete and masonry structures, NDT & E International, 34(2):71-84(2001).

[2]F. Sun, Z. Chaudhry, C. Liang and C. A. Rogers. Truss structure integrity identification using PZT sensor-actuator. J of Intelligent Material Systems and Structures, 16(2):134-139(1995).

[3]张家坤,弓俊青等.光纤光栅传感技术在土木工程结构监测中的应用.北方交通大学学报.2003.5

光学传感技术范文第8篇

【关键词】光纤传感技术发展应用

引言

光纤传感技术最早出现于20世纪70年代，自从问世以来，就受到广泛的关注和重视，在众多领域得到应用，并起到了良好的效果。今后应该进一步加强研究，推动该技术的发展和创新，使其在实际应用中发挥更大的作用。下面将对该问题进行探讨分析。

1.光纤传感技术的特征

光纤传感技术是―项新兴技术，与光纤通讯技术同为光纤领域的重要技术。光纤传感技术具有自身的显著特征和优势，主要表现为体积小、质量轻，方便使用，在工程、电力、军事等众多领域都有着广泛的应用。同时，该技术具备较强的抗电磁干扰能力，抗腐蚀能力，较高的灵敏度，另外，该技术的测量带宽带，检测电子设备可以间隔很远。正是由于光纤传感技术具有上述多方面的优势和特点，因而满足了众多实际工作的需要，在工程、电力、军事等领域得到了广泛的应用。

2.光纤传感技术的发展

光纤传感技术的主要组成部分为SiOsub/，直径在100um-125um之间，是―种纤维状的光纤通信介质，由外包层和里面的芯所构成。近年来，随着研究的深入和技术的创新，该技术取得了较快的发展，其中比较突出的体现在以下几个方面。

2.1光纤光栅传感技术

该技术是近些年研究的重点领域，在具体应用中，通过测量布喇格波长的漂移实现对被测量的检测。该技术的灵敏度高，容易构成分布式结，在―根光纤内可以实现多点测量，能够应用到对大型构件的实时安全监测，也可以应用于化学、压力、加速度传感中。在实际研究中，主要对核技术的高灵敏度、高分辨率，低成本、小型化等进行深入的研究，目前，随着波长解调技术的发展，光纤光栅传感技术逐渐迈向成熟，部分已经商用化。但仍需进一步加强研究，提高该技术的性能，完善相应的功能，使其发挥更大的作用。

2.2阵列复用传感技术

采用波分复用、空分复用、时分复用等方式，将单点光纤传感器阵列化，实现空间多点的同时或者分时传感。目前应用最为广泛的光纤光栅阵列传感、基于干涉结构的阵列光纤传感技术。总之，该技术能够实现大范围、长距离的多点传感，是大规模光纤传感发展的重要发展趋势。

2.3分布式光纤传感技术

根据沿线光波分布参量，并获取在传感光纤区域内的分布信息，该技术能够实现长距离、大范围、连续传感，反映了光纤传感的发展趋势。就其技术类型来看，主要包括后向瑞利散射、自发拉曼散射、布里渊散射、前向传输模耦合，不同类型具有自身的特点，在具体应用中应该根据需要恰当选择。总之，该技术具备测量的连续性，避免使用大量分立的传感元件，节约了成本。

2.4智能化光纤传感技术

具体表现为：光纤传感与通信技术、计算机技术的融合，实现各种功能的智能化，实现信号获取、存储、传输、处理于一体。该技术在智能材料、环境感知、石油测井等领域受到广泛的关注，它能够实现对周围环境变化的自我判断、自我适应、自我诊断、自我修复等功能，在汽车工业、航空航天、医疗、土木工程等领域有着广泛的应用。

3.光纤传感技术的应用

光纤传感技术具有自身显著的特征，适应了实际工作的需要，在众多领域得到了广泛的应用，具体来说，其应用领域主要包括以下几个方面。

3.1在工程领域的应用

在工程领域得到应用的技术主要有光纤光栅、瑞利散射光时域反射、拉曼光时域反射、布里渊光时域反射、布里渊光时域分析，各种技术拥有自身的特点和优势，适用不同的监测对象。光纤光栅技术在桥梁、隧道的重点部位监测中非常适用，成本适中，并且高速实时，能够取得良好的监测效果。布里渊散射适用于长距离分布式应力监测，大中型建筑工程稳定性监测，拉曼光时域反射适用于建筑物渗漏、火灾的监测。

3.2在其它领域的应用

此外，光纤传感技术在其它领域，例如，电力工业、国防军事、机场安防、火车站安防、复合材料领域、化工领域、医疗领域、石油工业等等，都有着广泛的应用，在实际监测中，应用光纤传感技术具有良好的效果。