大家所熟悉的光纖傳感一般指的布拉格光柵+ASE寬帶光源結(jié)構(gòu)的光時域反射機制，盡管在解調(diào)方面大多依賴國外產(chǎn)品，但這種解決方案還是得到了相對廣泛的應用，尤其是在橋梁、建筑物、馬路和油罐等領(lǐng)域一般都可以滿足中低端的民用需求。

　　窄線寬單頻光纖激光器的出現(xiàn)為我們打開了光纖傳感的另一扇門，而且其應用價值和社會意義更為重大！不同于普通光纖傳感應用，該解決方案是專門針對超遠距離、超高精度和超高敏感度市場應用的，主要有：石油勘探、軍事國防、管道監(jiān)控、激光雷達和海底通信等等，是光纖傳感技術(shù)發(fā)展之最新成就。

　　本文所介紹的光纖傳感技術(shù)起源于激光雷達的FMCW原理，采用相干探測進行檢測，利用光纖本身進行直接傳感，完全可以構(gòu)建低成本的分布式傳感網(wǎng)絡，具有巨大的經(jīng)濟效益和現(xiàn)實意義。

　　光纖傳感

　　受電信、半導體和消費電子行業(yè)的推動，光電技術(shù)和光纖技術(shù)在20世紀90年代取的了巨大成就。盡管這些行業(yè)在近幾年遭受很多阻力而陷入低谷，但是其中很多先進技術(shù)卻在其它行業(yè)比如光纖傳感得到了全面發(fā)展，呈現(xiàn)出另一番蓬勃氣象。光纖傳感集成了在光纖技術(shù)、激光技術(shù)和光電探測等多領(lǐng)域所取得的巨大突破表現(xiàn)出極具活力和發(fā)展前途。同時，由于各相關(guān)光電子制造的成熟，它們的成本也大幅降低，大力推動了光纖傳感的發(fā)展。

　　與傳統(tǒng)傳感技術(shù)相比，基于光纖的傳感器主要有如下幾大優(yōu)勢：

　?。?）重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、易多路復用

　?。?）抗惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、抗化學腐蝕

　?。?）在傳感點無需用電、可以長距離分布式傳感

　?。?）可低成本大規(guī)模生產(chǎn)

　　繼光纖通訊后，光纖傳感迎來了重要的發(fā)展契機，在安保、軍事、石油/天然氣、電力以及科學研究方面享有廣泛而巨大的應用價值，尤其是在西方發(fā)達國家更有燎原之勢，前途不可限量！

　　單頻光纖傳感技術(shù)

　　然而目前市場上尤其是在中國，布拉格光纖光柵（配備ASE寬帶光源）和基于光時域反射的分布式傳感器是應用最為廣泛的光纖傳感技術(shù)，該技術(shù)基本上可以滿足中低端一般市場的需求而被業(yè)內(nèi)人士所熟知。而現(xiàn)在介紹的光譜線寬窄至2kHz的單頻光纖激光器，及其引申出來的最新一代光傳感技術(shù)完全有別于我們現(xiàn)在所樂道的光纖傳感。這種新的技術(shù)方案完全勝任電傳感和一般光纖傳感無法完成的高端市場對超遠距離、超高精度和超高敏感的更高需求，而這在中國尚處于立項和預研階段。

　　采用單頻光纖激光器做光傳感，其光學原理就是光頻時域反射，或稱之為頻率調(diào)制連續(xù)波技術(shù)（FMCW）。在該技術(shù)里，從眾多傳感頭返回的信號光不再是被時間分割，而頻率。在該全新的光纖傳感系統(tǒng)里我們介紹的單頻光纖激光器具有如下鮮明特點：

       （1）功率連續(xù)輸出、波長線性可調(diào)

　?。?）光譜線寬2kHz、相干長度100公里

　?。?）頻率穩(wěn)定性10Mhz、相位噪聲比DFB激光器低2個數(shù)量級

　?。?）天生的線偏振功能、絕對單橫/縱模

　　以上卓越的技術(shù)特點使得超高性能的光干涉?zhèn)鞲谐蔀榭赡芎同F(xiàn)實。基于FMCW技術(shù)的傳感系統(tǒng)可以通過PZT波長調(diào)制功能充分利用該種激光器：從傳感頭返回的信號光與激光本機振器一起混頻，產(chǎn)生一個拍頻，然后再進行電處理和分析，這就是我們所說的相干探測。眾所周知，相干探測有別與直接探測之最大特點就是靈敏度極高和探測距離超遠，它一般可以探測到百億分之一微弱的光信號，這是直接探測所不敢想象的。