视频Blogs
基于高性的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感解决方案
资料下载 联系我们 服务支持

基于高性的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感解决方案

分类: 博客Blogs 发布日期: 2025-03-06

随着智能监测与结构健康管理需求的快速增长,分布式光纤传感技术在工业、能源、航空航天等领域中展现出巨大应用潜力。其中,光频域反射技术(OFDR, Optical Frequency Domain Reflectometry),凭借其超高的空间分辨率和灵敏度,成为微尺度测量与结构微变监测中的关键技术手段。

上海锟联科技凭借自主研发的高性能高速数据采集卡平台,成功打造了面向OFDR系统的软硬件解决方案,为高精度光纤传感系统提供了可靠的数据处理基础。

一、什么是OFDR?

OFDR是一种基于窄线宽激光器频率调制的干涉式光纤传感技术。与传统OTDR和BOTDA相比,OFDR系统通过分析光纤中后向瑞利散射信号的频率响应,可实现亚毫米级的空间分辨率,广泛用于微结构变形、微应变、局部温度异常等高精度场景。

其原理流程包括:

窄线宽激光频率扫描

瑞利散射信号采集

干涉信号解调

快速傅里叶变换(FFT)

应变/温度分布提取

二、高性能采集卡助力OFDR系统核心性能突破

在一个典型的OFDR系统中,激光源与干涉光路生成的高带宽信号,需要经过高速、高精度、低噪声的采集通道进行实时捕捉和处理。上海锟联科技提供的高速采集卡平台正好契合这一要求,其主要参数如下:

b03533fa828ba61ed171c563bd65931a314e5944.webp

这些配置为OFDR系统提供了强大的数据采集基础,尤其在以下几个方面表现出色:

高采样速率:有效捕获瑞利散射干涉信号中高频成分,确保FFT频谱分析的精度。

多通道同步:支持多路径并行探测(如并联式双探测臂),实现更复杂的干涉结构设计。

低噪声高精度:16bit ADC分辨率可显著提升微弱散射信号的可识别性,增强系统灵敏度。

高速数据通道:PCIe 3.0 x8 接口确保数据无延迟直达主机内存,适配大数据量连续测量任务。

三、系统架构简图

dcc451da81cb39dbbd679986d0440d34aa183018.webp
OFDR系统架构

四、应用场景拓展

结合OFDR系统与锟联高速采集平台,可广泛应用于以下场景:

 高端复合材料微应变检测

✅ 精密制造设备内部热场监控

 航空航天结构疲劳损伤定位

✅ 芯片封装及微流控平台状态监测

✅ 高精密实验室/量子光学平台实时微扰监测

更多博客视频内容

FBG 传感器技术在铁路智能监测领域的应用与发展

近年来,全球铁路行业正迎来规模空前的发展热潮。在贸易增长与公路运输环境问题日益凸显的双重驱动下,各国纷纷加大铁路投资力度:美国 2008 年铁路投资近 100 亿美元,2009 年为高速铁路划拨 80 亿美元专项资金;印度计划在 “第十一个五年计划” 期间投入 500 亿美元推进铁路现代化;中国作为铁路发展的核心力量,2009 年在最高时速 350km 的高速铁路系统投入 500 亿美元,至 2020 年累计新增高铁里程超 2.5 万公里,总投资最高达 3000 亿美元。

发布日期:2025-09-02

DAS(分布式声波振动传感系统)在燃气管道监测的应用方案

随着城市燃气管道网络的不断延伸,管道安全运行面临多重挑战。一方面,管道老化、第三方施工破坏、地质沉降等因素易引发泄漏、爆管等事故,不仅造成燃气资源浪费,还可能引发火灾、爆炸等安全隐患,威胁公众生命财产安全;另一方面,传统的人工巡检、点式传感器监测等方式存在覆盖范围有限、响应不及时、预警精度低等问题,难以满足大规模、长距离燃气管道的实时监测需求。

发布日期:2025-09-01

FBG技术概述

光纤布拉格光栅 (FBG) 传感器是一种灵敏度极高且用途广泛的光学器件,可用于测量多种物理参数,例如:应变、温度、压力、振动和位移。自 1995 年第一台商用 FBG 传感器问世以来,该技术发展迅速,如今已广泛应用于各种应用领域。FBG 最简单的形式是利用光敏性,在光纤纤芯中刻录永久周期性折射率调制。

发布日期:2025-08-29

光纤传感器测量温度、应变和振动的解决方案

光纤具有重量轻、柔韧、抗雷击、寿命长和防爆等特点。它主要用于光通信,但将其用作传感器时,可以测量长光纤整条长度范围内的温度、应变和振动分布。横河电机的目标是利用光纤传感器的这些特性,将其作为桥梁、隧道和其他大型建筑等社会基础设施的健康诊断工具。此外,横河电机还致力于将光纤传感器应用于石油和化工厂,以便及早发现设备故障及其他故障。

发布日期:2025-08-26

光纤传感技术:基于光声相互作用的核心外传感突破

传统光纤传感技术多依赖外部应力、应变或温度变化与光纤纤芯内传输光场的相互作用实现传感功能。例如,嵌入式光纤布拉格光栅(FBG)的物理参数会在外力作用下发生微扰,进而导致其反射率特性改变;标准单模光纤中光场的瑞利背向散射效应同样会因外部激励产生变化,上述物理现象均为感知外部环境参数提供了关键信息支撑。

发布日期:2025-08-25

400kV电力电缆电路监测

某省级电力公司作为华东地区电网建设与运维的核心单位,肩负着保障区域内工业生产、民生用电及新能源消纳的重要使命。随着区域经济持续发展与 “双碳” 目标推进,该公司启动了 400kV 骨干输电网络升级计划,其中一条连接沿江工业园区与内陆枢纽电厂的 400kV 电力电缆回路,成为区域能源调配的关键通道

发布日期:2025-08-23