基于弱光栅阵列增强的Φ-OTDR传感系统性能分析

摘要

在基于弱光栅阵列增强的相位敏感光时域反射技术(Φ-OTDR)传感系统中,通过以弱光栅阵列(FBG)的反射信号代替传统Φ-OTDR中的瑞利散射信号,并通过匹配干涉仪来解调出相位变化,实现分布式测量。本文研究了弱光纤光栅阵列对Φ-OTDR振动传感系统信噪比(SNR)改善的效果,并分析了随之带来的串扰影响。实验结果表明,相比于传统Φ-OTDR传感系统,采用约-35 dB反射率弱光栅阵列增强的Φ-OTDR传感系统有着更低的相位噪声水平,信噪比提高了33 dB;由于弱光栅阵列中的串扰影响,在光纤2.4 km处的噪声水平相比于入射端上升了18 dB,但仍然好于无光栅阵列的Φ-OTDR系统。