在工程上运用的分布式光纤传感技能依据传感光类型不同可分为散射光传感和前向光传感两类。其间，散射光又分为瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射三类。
依据不同光学效应的传感技能能够检测不同的物理参量。依据瑞利散射的光纤传感技能工程上首要用于检测振荡与声响信号，依据拉曼散射的光纤传感技能工程上首要用于温度的丈量，而依据布里渊散射的光纤传感技能工程上首要用于应变与温度的双参数丈量，依据前向光干与的光纤传感技能工程上首要用于振荡与声响的检测。
前向光干与的分布式光纤传感技能
根本干与型结构的分布式光纤传感在工程上首要运用主马赫-泽德尔、迈克尔逊、萨格奈克干与三种类型，其光路结构如图1所示，均是扰动改变了相位，从而经过干与光强改变来检测振荡。马赫-泽德尔运用两个耦合器，迈克尔逊、萨格奈克干与运用一个耦合器，不同的是迈克尔逊干与需求两个旋转镜。上述结构的光纤传感在工程上运用需铺设两根光纤。
图1 根本干与法的光路结构
如图2是一种直线型萨格奈克计划。其特色在于仅需一根传感光纤即可完结对信号的拾取，实用性强。两束干与光光程差相同，对光源线宽要求低，本钱低，检测灵敏度高，信号复原性能好。然而其仍然存在振荡定位难、无法多点定位等问题，导致在需求精确定位及多点振荡监测范畴运用受限。
图2 直线型萨格奈克体系结构
散射光干与的分布式光纤传感技能
1.R-OTDR（Raman Optical TIme-Domain Reflectometry ）拉曼光时域反射分布式光纤传感技能
分布式拉曼温度传感体系的结构如图3所示。入射脉冲光产生后向拉曼散射光，其光强随光纤温度的改变而改变，对勘探到的后向拉曼散射光进行解调，光电勘探器完结光电转化，转化后的弱小电信号经信号扩大电路扩大，由数据收集卡收集并传输给计算机，经过数据处理便可取得光纤沿线的温度。工程上运用于矸石山火险预警、电缆温度检测、带式输送机火险预警以及地道火险预警等场景。
图3 分布式拉曼温度传感体系结构
R-OTDR的进一步开展仍面对许多应战，如在单模光纤的运用中信噪比不高导致的丈量精度低的问题，进一步进步传感间隔、空间分辨率、测温精度及呼应速度等问题。
2.φ-OTDR（Phase SensiTIve OpTIcal TIme-Domain Reflectometry）相位灵敏光时域反射分布式光纤传感技能
φ-OTDR在工程上首要有直接勘探与相干勘探两种计划。其间，直接勘探结构更为简略，信号处理简略，但精确复原波形较为困难。相干勘探的信号灵敏度更高，具有更高的空间分辨率和信噪比，频带呼应规模更宽，能精确复原信号。工程上首要运用在燃气管线、周界安防、轨道交通、电缆摇动、地震波勘探、部分放电等检测场合。
直接勘探型经过差分扰动前后的散射曲线来进行振荡定位，其作用受振荡频率、差分点数和脉冲重复频率的影响。直接勘探型φ-OTDR的体系结构如图4所示，其原理为经过对后向散射曲线收集与处理，检测振荡信号对光相位和强度的影响，完结对振荡信号的定位、复原。
图4 直接勘探型φ-OTDR体系结构
相干勘探型φ-OTDR体系结构如图5所示，与直接勘探型的差异在于，引进本征光进步散射光信号功率，增强体系信噪比。光电勘探器输出的信号经IQ解调可取得正交信号，经过进一步的处理便可解调出振荡信号的幅值与相位。
图5 相干勘探型φ-OTDR体系结构
当时φ-OTDR分布式光纤振荡传感技能开展面对的应战首要有：信号式微的按捺与实时振荡波形复原、传感间隔与空间分辨率进步、振荡方向辨认与振荡类型智能模式辨认。
3.B-OTDR（Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry）布里渊光时域反射分布式光纤传感技能
BOTDR是在OTDR基础上结合光纤中的自发布里渊散射效应完结温度/应变丈量的分布式光纤传感技能。当光纤遭到拉伸或紧缩时，应力改变会导致后向布里渊散射光产生频率漂移，经过解调漂移量可完结应变丈量；光纤的温度改变同样会导致布里渊散射光产生频率漂移，依据频移量可解调出温度信息。
BOTDR是依据布里渊效应的单端抽运光时域反射技能，具有很大的优势，结构简略，只需在一端输入激光，在工程中运用远景广泛。依据BOTDR的分布式光纤传感体系结构如图6所示。在光路进行相干勘探，在电路进行频率扫描，最终进行数据处理后可得到光纤沿程的布里渊频移量，即可解调出应变与温度信息。这种办法可用于修建变形监测、地质沉降监测、桥梁变形监测、地道变形监测等。
图6 BOTDR体系结构
在工程上怎么完结实时布里渊频移解调、长间隔高空间分辨率高精度检测、处理温度与应变穿插灵敏等问题是BOTDR进一步运用所面对的一系列应战。
总述所述，依据前向光干与与散射光原理的分布式光纤传感技能在工程上均取得了运用，跟着本钱的进一步下降、目标参数的进一步进步、可靠性的进一步进步，一起具有长间隔、抗电磁干扰、多参数丈量等优势，分布式光纤传感技能在工程上的运用必将越来越广泛。
