采用布里渊分布传感的大型结构安全性监测

光纤的布里渊时域分析是一项新技术，该技术使得在长距离范围内以分布方式进行温度和应变测试成为可能，它将深刻的影响我们对于大型结构，如大坝、桥梁、隧道和管线的监测观点。

基于激发布里渊散射的光纤传感器目前已经明显的显示出对于距离分布式应变和温度测量的卓越性能。当满足响应条件时，布里渊交互作用引起的光声波的耦合，可以得出响应条件是独立于应变和温度的，因此确定出响应频率直接提供了对温度或应变的测量。

响应频率是材料的内在性质，可以从任意的硅纤维获得材料的内在性质。由于是裸露纤维本身作为传感器元件不需要特殊的纤维处理或准备，所以非常有吸引力。标准光缆因此而得到使用，从而导致了留在结构内的是低成本的传感元件。由于光效应仅与纤维材料有关，因此在时间上绝对稳定，与设备无关，因此在长期进行不同测试可以完全比较。

这个设备可以获得的空间分辨率在10公里范围内是1米，空间分辨率的物理极限是设备在小测试距离内（1km）实际达到的，小于1米，主要是由于硅的声音性质决定。这种传感器配置明确表明长距离分辨率是以米计，必须指出由k.Hotate等人报告的新发明的配置，基于相关技术，可以达到测试空间分辨率1cm，但测量范围也减少到相应的1km。

布里渊轴νB确定的精度取决于放大比较和探头的信号强度。标准光钎可获得1MHz的精度，这个相当于1K温度的分辨率和2ⅹ10-5应变分辨率。布里渊轴的精度能够提高到250KHz，相应于0.25℃温度和5ⅹ10-6应变分辨率，相应付出空间分辨率降低和较长测试时间的代价。

布里渊时间域分析首次用于探测通讯线缆的局部应变，由于纤维断裂这些应变可能引起早期的破坏。可以看出这方面的应用很少有人感兴趣，通讯线缆的制造质量使得光纤显示出没有实际的应变。

但特殊线状几何外形的光纤成为监测大型结构和安装的候选者。该性质明显开启了更好控制自然或建设环境的新机会，传感光纤的分布性质提供了在整个长度、表面或体积内高密度的控制一个结构，而采用点式传感器是不可能的。

我们有机会在过去几年中完成了不同地点的多次测试，在所有实例中传感器表现出完成需求测试的能力，很少情况下存在特殊安装或光纤包裹费用。