南宫28(中国.NG)官方网站本综述先容了近年来拉曼分散式光纤传感手艺的磋商转机和样板利用。作家的主意是让该规模和联系规模的读者能充斥领会这一紧要手艺，并供应了一个可行的磋商历程途径图。
作品苛重从分散式光纤传感手艺的紧要性、拉曼分散式光纤传感手艺特质与利用、高测温精度拉曼分散式光纤传感手艺和高空间诀别率拉曼分散式光纤传感手艺这四个方面实行了综述。
光纤传感手艺已成为当今全邦令人注视、起色迅猛的高新手艺之一，它与通讯手艺、算计机手艺组成新闻物业的三大支柱，是今世科学手艺起色的一个紧要符号。分散式光纤传感手艺因可告竣光纤沿线随意场所众种物理量的及时监测，成为邦外里磋商和起色的重心，是邦际比赛计谋的紧要符号性物业手艺。据光纤传感协会（FOSA）统计，2017年终环球分散式光纤传感物业界限已笼罩70众个邦度、1300众个利用项目，中邦（11.3%）、德邦（9.4%）、美邦（6.5%）排列陈设利用前三位。
欧盟地平线安置（Horizon 2020）中明了指出了搭筑一套全邦领先的光纤神经传感体系（FINESSE），密集欧洲顶尖的26所大学、科研机构、科技公司，开辟一套新型光学“人工神经体系”，通过优秀的分散式光纤传感手艺，对人工举止、自然运动等潜正在的垂危或损害行动实行监测预警，以可一连地诈欺自然资源和资产助力告竣安闲和节能的欧洲。我邦“十四五”时候，新一代新闻手艺、深海空天开辟、聪慧交通强邦、聪慧都会筑筑等前沿科技和物业改变规模将被进一步起色强盛，分散式光纤传感手艺行为主题传感科技之一，具有无可代替的计谋价钱和强盛的科学磋商价钱。
拉曼分散式光纤传感手艺依靠其抗电磁骚扰、耐腐化、境遇符合性强等特质，已平凡利用于邦度大型底子方法安闲监测规模，如图1所示。苛重席卷以下利用规模，席卷都会地下（归纳）管廊安闲监测、能源输送管道揭发监测、水利大坝渗漏监测、道面结冰或地道失火等交通底子方法安闲监测、智能电网安闲监测、大型煤矿装备温度安闲监测等规模。
测温精度是拉曼分散式光纤传感手艺的症结功能目标。为了普及体系的测温精度，邦外里磋商者苛重提出以下手艺计划：
该计划通过储积拉曼斯托克斯光和拉曼反斯托克斯光的光衰减不同，或厘正光纤沿线衰减随间隔转化的题目用以普及体系的测温精度。该计划苛重席卷以下手艺方式，不同是：
该计划通过提拔拉曼散射信号的信噪比来优化体系的测温精度，苛重席卷以下手艺方式，不同是：
该计划通过厘正拉曼传输妥协调方程，用以厘正体系差错来普及体系的测温精度。该计划苛重席卷以下手艺方式，不同是：
该计划通过拉曼散射信号正在温变区降低沿的斜率辅助系数用以算计光纤沿线的分散式光纤温度转化新闻。该手艺可能正在厘米量级温变区告竣高精度探测。【Photonics Research 10(1), 205-213 (2022).】
空间诀别率是拉曼分散式光纤传感手艺的另一症结功能目标。现有基于脉冲光时域反射道理的拉曼分散式光纤传感手艺，光纤沿线随意场所处解调的温度新闻为该场所空间诀别率长度内全数场所点温度的均匀值。当待测光纤长度小于体系传感空间诀别率时，体系丈量温度会与实质境遇温度存正在较大的丈量差错。为了普及体系的空间诀别率，邦外里磋商者苛重提出以下手艺计划：
相较于古代众模光纤传感计划，单模光纤色散较小，其传感空间诀别率不随传感间隔加众而逐步恶化。别的，该计划可能正在胁制光纤受激拉曼非线性效应的条件下普及耦合至传感光纤的光通量，进而普及拉曼分散式光纤传感手艺的传感间隔。【Optics Letters 36(13), 2557-2559 (2011)】
该计划基于特种光纤胁制光纤形式色散，进而优化体系传感空间诀别率。特种光纤苛重席卷：
该计划将混沌信号代庖古代脉冲光源行为传感动光，联合联系探测计划优化体系空间诀别率。太道理工大学李健和张明江等人基于该计划仿线 mm的空间诀别率，这是目前基于拉曼分散式光纤传感手艺外面上所告竣的最高空间诀别率。【Journal of Lightwave Technology 39(23), 7529-7538 (2021).】
该计划通过压缩光源脉宽进一步优化体系传感空间诀别率。瑞士西北利用科学与艺术大学提出一种基于偏振无闭超导纳米单光子探测的拉曼分散式光纤传感计划，该手艺联合窄脉宽传感探测信号告竣了10.0 cm的空间诀别率。这是目前测验上基于拉曼分散式光纤传感手艺的最优空间诀别率。【Opt. Express 30(5), 6768-6777 (2022).】
拉曼分散式光纤传感手艺是一种新型的归纳传感手艺。正在体系研发和利用流程中，因为其抗电磁骚扰、远间隔检测等卓绝的功能特质，被用平凡利用奇特的工业安闲监测规模，更加是正在恶毒境遇和偏远区域。颠末近半个世纪的磋商和起色，传感体系仍面对若干外面和施行题目。为满意更平凡的实质利用需求，基于传感道理和眼前需求，拉曼分散式光纤传感另日起色的苛重趋向席卷以下几个方面。
众半工程利用规模紧急须要拉曼光纤分散式传感器联合众种光纤传感计划，告竣各式物理量的协同丈量，席卷温度、应变、振动等。
受限于拉曼后向散射信号相对较弱的信噪比，目前商用拉曼分散式光纤传感器的有用感觉间隔群众支柱正在10.0~30.0 km。
正在另日起色方面，将拉曼分散式光纤传感手艺与算计机搜集手艺、新闻通讯手艺等学问汇集型手艺相联合，或者，将自符合或深度练习算法利用到体系中，自愿创筑与利用境遇类似的模子，使体系愈加智能，普及体系的适用性和符合性。
综上，本磋商为诸众现阶段所面对的题目，供应了有用的处理计划，使得拉曼分散式光纤传感手艺可能正在更平凡的规模内阐述效用。本论文可能激发磋商职员充斥发掘拉曼分散式光纤传感手艺正在光子学及其稠密利用和交叉学科等方面的潜力，咱们信任拉曼分散式光纤传感手艺将鄙人一代新闻传感手艺中阐述更紧要的用意。
李健（第一作家），博士结业于太道理工大学光学工程专业，英邦诺森比亚大学探访学者，苛重从事新型分散式光纤传感手艺与利用。攻读博士磋商生时刻，获中邦电信天翼奖学金南宫28、中邦电信飞Yang奖学金、“晋昌”博士立异夸奖、牛憨笨院士光电奖学金、首届天下光学与光学工程博士生学术联赛出色奖，获天下高校“百名磋商生党员尖兵”等荣幸称呼。行为手艺控制人到场了邦度自然科学基金面上项目、山西省重心研发等项目，主办了山西省青年基金、山西省上等学校科技立异项目、企业手艺效劳项目3项，以第一作家正在Light-Science & Applications、Photonics Res.、J. Lightwave Technol.、Opt. Express、Adv. Photonics Res.、IEEE Sens. J. 等期刊发布SCI论文13篇，第一和第二发觉人授权邦度发觉专利20项，公然2项美邦专利。
张明江（通信作家），熏陶，博导，太道理工大学磋商生院副院长。博士结业于天津大学光学工程专业，加拿大渥太华大学探访学者，苛重从事光子集成混沌激光器及分散式光纤传感磋商。获天下百篇优博论文提名奖，入选首批青年三晋学者、山西省学术手艺发动人、山西省高校中青年拔尖立异人才。兼任中邦光学学会光学教诲专业委员会常务委员、山西省光学学会副理事长、《激光与光电子学转机》编委、武汉光迅科技股份有限公司邦度认定企业手艺核心外部专家等职。先后主办邦度巨大科研仪器研制项目、邦度自然科学基金面上项目等邦度、省部级项目以及横向课题10众项。发布学术论文120众篇，以第一发觉人授权中邦发觉专利36项、美邦专利2项，软件著作权12项。第一实现人获山西省手艺发觉一等奖1项、山西省自然科学二等奖1项、中邦专利出色奖1项。
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