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基于聚酰亚胺涂层光纤的分布式光纤传感器用于同步监测湿度和温度
摘要： 除温度外，湿度是影响多个应用领域的关键环境因素之一。本研究基于聚酰亚胺（PI）涂层光纤的湿度诱导应变测量，探究了分布式光纤湿度监测的可行性。通过光学背向散射反射仪（OBR）对四种商用PI涂层光纤及一种丙烯酸酯涂层光纤的相对湿度（RH）与温度响应特性进行了表征。研究重点分析了温湿度交叉敏感性问题、光纤响应稳定性、重复性以及退火工艺的影响。结果表明：丙烯酸酯涂层光纤呈现非线性RH响应且受温度影响显著，不适合湿度传感应用；而PI涂层光纤的湿度响应具有良好的线性度，其灵敏度随温度升高略有下降。测试范围内光纤的温度灵敏度与湿度无关。热退火处理能显著改善并稳定光纤的RH响应特性?；诜治鼋峁狙芯抗菇瞬捎米钣臥I涂层光纤的20米传感器系统，通过双光纤传感配置实现温湿度变化的相互解耦与同步测量。首次利用OBR实现了厘米级空间分辨率的分布式温湿度同步监测。
关键词： 光纤传感器、分布式湿度传感、聚酰亚胺涂层光纤、光频域反射计、双参数传感
更新于2025-09-16 10:30:52
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分布式光纤传感：综述与展望
摘要： 过去几十年间，光纤技术已广泛应用于高速长距离通信、光学成像、超快激光及光学传感等领域。分布式光纤传感器作为光纤传感技术的最前沿代表，通过单根连续光纤实现空间分辨测量，在基础技术和应用场景方面均取得重大突破。本文重点综述了基于瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射的三大类分布式光纤传感器，及其采用的光时域反射、光频域反射等相关解调方案。通过分析各类分布式光纤传感器在多参数同步测量方面的最新进展，揭示了传感距离、空间分辨率与传感精度等性能参数间的固有制约关系。本综述特别聚焦能源基础设施监测、发电系统监控、油气管道监测及地热过程监测等能源应用领域的最新进展，旨在阐明分布式光纤传感器面临的挑战与局限，为突破实际应用中的技术瓶颈指明方向。
关键词： 能源应用、布里渊散射、瑞利散射、拉曼散射、光时域反射计、分布式光纤传感、光频域反射计
更新于2025-09-16 10:30:52