分布式光纤传感单元主要有三大类：基于光纤背向散射的光时域反射仪(optical time domain reflectometer,OTDR)技术的分布式光纤传感单元、基于光频域反射仪(optical frequency domain reflectometer,OFDR)技术的分布式光纤传感单元，以及基于长距离干涉技术的分布式光纤传感单元。

光时域反射分布式传感单元利用光脉冲进行光纤传感单元的探测，光脉冲通过光纤时产生的背向散射光包括与激励光波长相同的瑞利散射，以及与激励波长不同的非弹性散射——拉曼散射和布里渊散射，这些散射信号携带光纤各个位置的传感信息，通过分析信号特性(光强、偏振态、频率等)的变化来确定待测参量大小，空间位置根据回波时间确定，空间分辨率由脉冲宽度决定，由此可获得待测参量的空间分布。

目前已有多种基于OTDR的分布式光纤传感单元见诸报道，包括基于OTDR的微弯传感单元基于自发拉曼散射的光时域反射仪(Raman optical time domain reflectometer,ROTDR)的传感单元、基于自发布里渊散射的光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)的传感单元、基于瑞利散射的偏振光时域反射仪(polarizationsensitive optical time domain reflectometer,P-OTDR)的传感单元、基于相位敏感的光时域反射仪(phase-sensitive optical time domain reflectometer,phase-OTDR或Ф-OTDR)的传感单元、基于受激拉曼效应的传感单元、基于受激布里渊效应的传感单元等。

基于干涉技术的长距离分布式光纤传感网主要应用于周界安全、石油管道盗挖监测等分布式振动和扰动传感，大多采用马赫-曾德尔型、萨奈克型、迈克耳孙型干涉结构及在基础上的光纤光路结构混合或变形，萨奈克/马赫-曾德尔、萨奈克/迈克耳孙、萨奈克/萨奈克以及差分环/环等双干涉仪结构，其原理均是通过测量相向传播的光干涉信号的时延、干涉信号频率和强度特征，分析得到待测量的大小和发生位置，实现分布式测量。

新型光纤光栅自愈传感网结构示意图

OFDR是分布式光纤传感技术的一种新兴技术，其采用光外差干涉技术，利用线性调谐光源，参考光与传感光纤中瑞利散射光相干形成拍频，其中传感光纤中不同测试距离对应不同拍频。传统的OFDR技术主要应用在短距离光链路和光器件中实现高精度和高空间分辨率监测。

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