基于BOTDA的分布式光纤高温传感研究(特邀)

作者：徐鹏柏; 王晓龙; 温坤华; 郑永秋; 周金运; 董永康; 董新永; 杨军; 王云才; 秦玉文

来源：红外与激光工程, 2022, 51(10): 42-50.

• 分布式光纤高温传感
• 布里渊光时域分析仪
• 光子晶体光纤
• 镀金光纤

基于布里渊光时域分析(Brillouin optical time-domain analysis, BOTDA)测量技术分别研究了单模光纤、光子晶体光纤和镀金光纤在1 100℃、1 200℃和1 000℃的高温传感特性，通过对石英光纤的布里渊频移(Brillouin frequency shift, BFS)跳跃现象和涂覆层燃烧现象进行研究，指出石英光纤均需要退火才能够达到热稳定状态。退火后，三种光纤的布里渊频移随温度呈非线性变化。其中，单模光纤和光子晶体光纤高温状态下涂覆层气化，二氧化硅发生晶化导致其机械强度大幅下降，因此仅能作为一次性高温传感器；镀金光纤由于金涂层具有较高的熔点和良好的气密性，高温退火后仍然能够保持良好的机械强度，因此可以作为一种重复使用的高温传感器。该研究有望为高温传感应用(如涡轮发动机内部温度监测)提供一种技术参考。

• 单位
  中北大学; 广东工业大学; 哈尔滨工业大学