什么是分布式声波传感(DAS)?

它如何将一整根光纤电缆变成一个巨大的“分布式麦克风”来监测振动?

分布式声学传感(DAS)利用瑞利散射原理,将整根光纤变成一个分布式麦克风。

工作原理如下:

  1. 光脉冲发射: 激光器将短脉冲相干光注入光纤的一端。
  2. 瑞利后向散射: 当光脉冲在光纤中传播时,光纤折射率的微小缺陷和变化会导致一小部分光向光源方向散射回来。这被称为瑞利后向散射。
  3. 振动相互作用: 当外部振动、声波或应变事件在光纤的任何一点作用时,它们会在该特定位置引起光纤物理特性(例如折射率、长度)的微小变化。
  4. 相位/幅度调制: 这些局部变化虽然微小,但会改变来自该特定点的后向散射光的相位和/或幅度。
  5. 解调与分析: 源端的、高速的解调器持续监测和分析后向散射光。通过测量后向散射信号的相位和幅度随时间的变化,并精确计时这些信号的到达时间,系统可以检测和定位沿光纤整个长度的扰动。光纤的每个段有效地充当一个传感元件,形成一个“分布式麦克风”阵列。

这项技术能够对多公里范围内的振动、声学事件和应变进行连续监测,使光纤成为一种高灵敏度、长距离的传感器。

OFSCN® 提供可用于分布式传感应用的特种光纤电缆。例如,
OFSCN® 650/700°C 无缝钢管光缆
可用作分布式光纤传感电缆。

以下是产品的标准图片: