研究目的
利用热膨胀引起的瑞利背向散射应变耦合偏移，通过镀铝光纤和OFDR技术，开发具有增强灵敏度的分布式光纤温度传感器。
研究成果
镀铝光纤由于铝具有较高的热膨胀系数从而引发附加应变，与单模光纤相比，其温度灵敏度提高了约56%。这一改进使得分布式传感应用（如结构健康监测）中的温度分辨率更优，采用其他涂层材料还有进一步提升的潜力。
研究不足
该研究假设纤维与涂层之间完全粘结，忽略了径向应变效应，这可能导致理论结果与实验结果之间存在差异。在镀铝光纤中观察到滞后现象，为获得精确测量结果需进行环境应变隔离。测试温度范围最高达60°C，部分实验中的空间分辨率限制在5厘米以内。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用光学频域反射计（OFDR）测量瑞利背向散射（RBS）光谱偏移?；诹ζ胶夂腿扰蛘拖凳⒘嗽げ饬槊舳仍銮康睦砺勰Ｐ?。
2：样本选择与数据来源：
使用镀铝光纤（由art photonics GmbH商购）和标准单模光纤（SMF-28）作为传感光纤。数据采集自温控箱环境。
3：实验设备与材料清单：
设备包括可调谐激光源（Agilent 8164B）、光耦合器、偏振控制器、偏振分束器、光电探测器、数据采集板及温控箱（管式烘箱和大型商用烘箱）。材料为镀铝光纤与单模光纤。
4：实验流程与操作步骤：
搭建带偏振分集方案的OFDR系统，通过可调谐激光源扫描波长并检测RBS信号。调节温控箱温度，对RBS光谱进行互相关分析以测量频率偏移。
5：数据分析方法：
采用快速傅里叶变换（FFT）和互相关分析提取光频偏移量，并校准为温度变化值。通过线性拟合确定灵敏度。
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获取完整内容-
Tunable Laser Source
8164B
Agilent
Provides tunable laser light for the OFDR system, used to scan the sensing fiber and generate Rayleigh backscattering signals.
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Al-coated optical fiber
art photonics GmbH
Serves as the sensing fiber in the OFDR system, where the aluminum coating enhances temperature sensitivity through thermal expansion-induced strain.
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Single-mode fiber
SMF-28
Used as a reference sensing fiber for comparison with the Al-coated fiber in temperature sensitivity experiments.
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Data Acquisition Board
Samples the beat signals from the photodetectors in the OFDR system, enabling data processing for distributed sensing.
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Polarization Beam Splitter
Splits the light into orthogonal polarization components in the OFDR system to improve signal-to-noise ratio.
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Photodetector
Detects the optical signals in the OFDR system, converting them into electrical signals for analysis.
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Optical Coupler
Splits and combines optical signals in the interferometers of the OFDR setup.
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Polarization Controller
Optimizes the polarization state of the light to maximize the signal-to-noise ratio in the OFDR system.
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