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光纖通常僅被當做為我們互聯(lián)網(wǎng)世界供電系統(tǒng)的現(xiàn)代管道，替代了數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中較舊的雙絞線銅連接。然而，由于某些與眾不同的物理特性，光纖可以用作一系列分布式傳感應(yīng)用領(lǐng)域。受益于光纖經(jīng)濟性與在相當長距離內(nèi)實現(xiàn)本地檢測的固有能力的應(yīng)用領(lǐng)域。計量檢測模式分為四種傳感模式：

分布式溫度傳感（DTS）

分布式聲傳感（DAS）

分布式應(yīng)變傳感（DSS）

Teledyne SP Devices光纖電線電纜是接受集中相干光的波導(dǎo)（由激光提供，如VCSEL或LED光源）以非常小的衰減遠距離傳輸。與同等銅纜相比較，光纖具備體型小、重量輕的優(yōu)點。此外，它們不會受到電磁干擾的影響

DOFS的工作原理

科學(xué)表明，纖維生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)將引起光線穿過其長度，并經(jīng)歷低水平散射。這三種散射類型由它們的物理性能和檢測它們所需的方法來描述：

瑞利、布里淵和拉曼散射

幸運的是，這些散射過程與適當?shù)男盘柌杉夹g(shù)相結(jié)合，創(chuàng)建分布式傳感器，可以檢測整個光纖的物理特性，包括溫度和機械應(yīng)變，甚至聲能，這為計量經(jīng)濟學(xué)開辟了大量應(yīng)用領(lǐng)域。用作檢測這些物理特性的設(shè)備是詢問器。Teledyne SP Devices數(shù)字化儀技術(shù)應(yīng)用于詢問器中，使光纖傳感器能夠檢測和定位沿著一段電線電纜的熱點（DTS）

檢測和定位超出范圍的機械應(yīng)變（DSS），表明大型建筑結(jié)構(gòu)（如道路交通立交橋、橋梁或橋梁）機械故障的前奏

通過可能延伸超過50公里的隱藏光纖邊界檢測和定位人員或車輛入侵（DAS）

一些有趣的DOFS事實

光在光纖中傳播1公里的時間約為5微秒，而在自由空間中則快46%（3.33微秒/km）

關(guān)鍵在于波長，光纖電纜線在0.19至0.33dB/km的長距離范圍內(nèi)提供低信號衰減

光時域反射計（OTDR）使運營商能夠評估已安裝使用光纖連接的質(zhì)量并定位問題，包括衰減和事件損耗

拉曼散射可用來確定和定位光纖沿線的熱點，精確度為幾攝氏度

布里淵散射提供了易于安裝使用的周界入侵檢測系統(tǒng)，可劃分和定位多人和車輛的入侵

為自由度應(yīng)用選擇數(shù)字化儀時的注意事項

自由度應(yīng)用的最重要方面是了解

后向散射，無論要檢測的主要類型如何，都是需要高系統(tǒng)動態(tài)范圍的低電平信號（ADC分辨率>10位）

用來有效檢測的短光脈沖（通常在5ns和20μs之間）這意味著高速數(shù)字化儀對于捕獲激光脈沖至關(guān)重要。因此，需要幾千兆采樣頻率來捕獲最短的脈沖。適當?shù)臋z測脈沖寬度是通過考慮目標光纖長度和評估入射和反射脈沖的飛行時間來確定的。提供相應(yīng)的n基于DOFS系統(tǒng)中自主數(shù)據(jù)的用戶或脈寬可配置性水平可能是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵部分

DOFS系統(tǒng)設(shè)計師需要特別注意設(shè)計適當?shù)墓鈱W(xué)前端脈沖發(fā)生器和檢測器電源電路，以補充所選擇數(shù)字化儀提供的高端性能。然而，通過在數(shù)字化儀本地開放FPGA資源，主控系統(tǒng)可提供數(shù)據(jù)采集過程和激光脈沖控制與定時。

常用產(chǎn)品及特點

ADQ7DC單通道或雙通道，高達 10 GSps直流耦合數(shù)字化儀。

ADQ14DC單通道、雙通道或四通道，高達 2 GSps 直流耦合數(shù)字化儀。

FWATD Teledyne SP Devices 高級時域脈沖處理模塊。

FWPD Teledyne SP Devices 脈沖鑒別和觸發(fā)模塊。

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