3、頻分復(fù)用
頻分復(fù)用是將多個(gè)光源調(diào)制在不同的頻率上，經(jīng)過(guò)各分立的傳感器匯集在一根或多根光纖總線上，每個(gè)傳感器的信息即包含在總線信號(hào)中的對(duì)應(yīng)頻率分量上。采用光源強(qiáng)度調(diào)制的頻分復(fù)用技術(shù)可用于光強(qiáng)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(guò)掃描機(jī)構(gòu)控制光開(kāi)關(guān)選址。這時(shí)，開(kāi)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(shí)刻單光源僅與一個(gè)傳感器通道相連?？辗謴?fù)用的優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行空間選址，實(shí)際復(fù)用的傳感器不能太多，以少于10個(gè)為佳。
目前國(guó)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(cè)系統(tǒng)都是采用了光纖光柵傳感器，傳感信號(hào)為波長(zhǎng)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(jì)”和“光纖測(cè)縫計(jì)智能分析儀”組成的準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用的是根據(jù)光強(qiáng)調(diào)制的測(cè)縫計(jì)，詢址采用的是時(shí)分復(fù)用技術(shù)。
準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)將多個(gè)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(jiǎn)化了線路的布設(shè)。并且，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，避免了以往逐點(diǎn)測(cè)量不同步的弊端。但是，準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在如下不足：
（1）由于分布式傳光型光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)一條光纖將若干個(gè)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(cè)系統(tǒng)一般僅能接入8—12個(gè)光纖傳感器。
（2）分布式傳光型光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是多個(gè)單測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)無(wú)法增加。
2.2分布式傳感型(分布式)光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
分布式傳感型光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)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(cè)系統(tǒng)又稱本征分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，或全分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)。
分布式傳感型光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)：
（1）信息量大。分布式傳感型光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在整個(gè)連續(xù)光纖的長(zhǎng)度上，以距離的連續(xù)函數(shù)的形式傳感出被測(cè)參數(shù)隨光纖長(zhǎng)度方向的變化，即光纖任一點(diǎn)都是“傳感器”，它的信息量可以說(shuō)是海量信息。
（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。由于分布式傳感型光纖監(jiān)測(cè)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(jiǎn)單，方便施工，潛在故障少，可維護(hù)性好，可靠性高。
（3）使用方便。光纖埋設(shè)后，測(cè)點(diǎn)可以按需要設(shè)定，可以取2m距離為一個(gè)測(cè)點(diǎn)，也可以取1m距離為一個(gè)測(cè)點(diǎn)等，按需要可以改變?cè)O(shè)定。因此，在病害定位監(jiān)測(cè)時(shí)極其方便。
（4）性能價(jià)格比好。目前，光纖價(jià)格不高，一條光纖的測(cè)點(diǎn)又可達(dá)成百上千個(gè)，因此，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的價(jià)格就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)單測(cè)點(diǎn)的價(jià)格，性能價(jià)格比相當(dāng)好。
分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相對(duì)于電信號(hào)為基礎(chǔ)的傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和點(diǎn)式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，無(wú)論是從監(jiān)測(cè)技術(shù)的難度、監(jiān)測(cè)量的內(nèi)容及指標(biāo)，還是從監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合和范圍都提高到了一個(gè)新的階段。

3、展望
當(dāng)前，分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是一種時(shí)域分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是光時(shí)域反射技術(shù)OTDR（opticaltime—domainreflectormetry）。OTDR最初用于評(píng)價(jià)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(yàn)光纖損耗特性、光纖故障的手段，其工作機(jī)理是脈沖激光器向被測(cè)光纖發(fā)射光脈沖，該光脈沖通過(guò)光纖時(shí)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(huì)偏離原來(lái)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(cè)系統(tǒng)。由于每一個(gè)向后傳播的散射光對(duì)應(yīng)光纖總線上的一個(gè)測(cè)點(diǎn)，散射光的延時(shí)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(chǎng)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(shí)域分布光纖檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)、基于瑞利散射的分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和基于布里淵散射的分布式光纖檢測(cè)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(guó)際上近年來(lái)才研發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)尖端技術(shù)，國(guó)內(nèi)研究才剛剛起步。由于后一種形式可用來(lái)測(cè)量光纖沿線的應(yīng)變分布，可以預(yù)計(jì)，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(cè)的各個(gè)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(shí)，準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將獲得較大發(fā)展，以光纖應(yīng)變計(jì)組成的三向應(yīng)變和二向應(yīng)變的準(zhǔn)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將面世；同一壩段一些非物理場(chǎng)類監(jiān)測(cè)量，如裂縫監(jiān)測(cè)，以及同一區(qū)域一些非物理場(chǎng)類監(jiān)測(cè)量，如預(yù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)，將出現(xiàn)更多的準(zhǔn)分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而使相關(guān)量獲得同步觀測(cè)，大大提高觀測(cè)資料的質(zhì)量。

4、結(jié)語(yǔ)
分布式光纖監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，廣大安全監(jiān)測(cè)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?jí)误w，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(jī)敏結(jié)構(gòu)。
可以感覺(jué)到，光纖智能大壩正在悄悄地向我們走來(lái)。

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