光頻域反射（optical frequency domain reflectometry, OFDR）技術在1981年首次提出。通過瑞利散射進行傳(chuan) 感，但與(yu) OTDR不同的是，光頻域反射是通過測量被調製的探測光產(chan) 生的瑞利散射信號的頻率來對散射信號進行定位的。相對於(yu) OTDR技術，OFDR具有空間分辨率高，對探測光功率要求低等優(you) 點。
光纖傳(chuan) 感中的光頻域反射（OFDR）技術
OFDR的原理如下圖所示，光源發出的頻率經線性掃描的連續光被耦合器分為(wei) 兩(liang) 路，有一路光就被注入到傳(chuan) 感光纖，當它在光纖中傳(chuan) 播時會(hui) 一直有瑞利散射信號發出，這些散射的瑞利信號通過耦合器被耦合到探測器中，剩餘(yu) 的一路光波經過反射後作為(wei) 參考光通過耦合器同樣被耦合到探測器中。
從(cong) 原理上來看，COTDR和OFDR對瑞利信號的檢測方式相同，都是相幹信息探測。滿足了相幹條件的瑞利散射信號光，會(hui) 在光電探測器上發生混頻。光傳(chuan) 輸過程中的衰減會(hui) 累計，累計得的兩(liang) 路光是總瑞利散射強度的重要參量，對光纖中某一具體(ti) 位置，可以通過頻譜上各頻率點反推出光纖中的各個(ge) 位置。由於(yu) 比重與(yu) 光纖沿線的衰減成正比，可以從(cong) 各個(ge) 頻率點的功率得到光纖沿線各個(ge) 位置處的衰減情況。OFDR的空間分辨率和頻譜的分辨率有關(guan) ，從(cong) 時域到頻域的變換，頻率分辨率由信號的持續時間決(jue) 定，最終，OFDR的空間分辨率由光源所能實現的最大頻率掃描範圍所決(jue) 定。
激光器發出中心波長為(wei) C波段1550nm的激光，通過壓電陶瓷、電流控製、溫度控製等方式可以實現對激光器的頻率掃描。像上麵圖所展示的一樣，最終的探測光是參考光和瑞利散射光的混頻信號，光電探測器後麵接的是頻譜探測儀(yi) 。
OFDR對光源頻率掃描的線性度有非常高的要求。傳(chuan) 感係統常間隔時間對信號采樣，再變換到頻域，並且按照頻率間隔與(yu) 空間間隔的對應關(guan) 係標定信號的位置。這樣的話，如果光源調諧存在非線性，會(hui) 導致同一位置的散射信號與(yu) 參考光在不同的時刻產(chan) 生出不同的拍頻，最終影響OFDR的空間分辨率。可使用非平衡輔助幹涉儀(yi) 來降低這種情況的影響。
光纖中不同位置返回的瑞利散射信號的偏振態並不相同，由此產(chan) 生的混合信號的在與(yu) 參考光相幹時由於(yu) 偏振態的差異會(hui) 使最終得到的信號產(chan) 生不規則波動。因為(wei) OFDR本身是在光源頻率不斷變化的過程中來對信號進行采集，通過對多次測量的結果進行平均，可在一定程度上消除偏振態不匹配對測量結果造成的影響，這個(ge) 問題可以采用偏振分集接收技術進行減弱。由於(yu) 瑞利散射信號的偏振態在光纖沿線不斷變化，分束器兩(liang) 個(ge) 輸出端中的散射信號的功率會(hui) 沿光纖長度產(chan) 生波動，進而導致分束器中每一路相幹信號均會(hui) 產(chan) 生相應的變化，分別對這些路進行分析，可以得到光纖中的排長、光波偏振態的變化等信息。
對參考光的偏振態進行控製，使得偏振分束器兩(liang) 個(ge) 輸出端中參考光的功率相等，這樣就可以通過最終兩(liang) 路中相幹信號的強度關(guan) 係得到總瑞利散射的真正強度，從(cong) 而消除瑞利散射偏振辯護對OFDR的影響。
由於(yu) OFDR需要采用相幹接收的方式來探測瑞利散射信號，為(wei) 了保證參考光與(yu) 光纖中的瑞利散射光能夠相幹，傳(chuan) 感光纖的長度要遠小於(yu) 光源的相幹長度。諸多頻譜形狀為(wei) 高斯型的光源，需要光源的線寬達到數個(ge) KHz，這就是為(wei) 實現長距離傳(chuan) 感而需要OFDR對光源相關(guan) 性的要求高的原因。
從(cong) 空間分辨率來看，OFDR的空間分辨率由光源的頻率掃描範圍所決(jue) 定。對於(yu) 1GHz的掃描範圍，對應的OFDR的空間分辨率理論上可以達到0.1m。增大OFDR的測量距離，需要增加激光器的最大頻率掃描範圍或減小頻率的掃描速率。
OFDR主要被用於(yu) 測量光纖中的損耗和反射，另外在測量溫度、應力、偏振模色散等方麵有国产成人在线观看免费网站。
（聲明：本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數據庫論文，期刊卷及DOI編號都已在引用部分標出；本国产黄色在线观看可提供分布式光纖傳(chuan) 感係統，配合各種工程實踐研究，價(jia) 格優(you) 惠，性能優(you) 異，如有需要，歡迎采購！）
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