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基于高性的光频域反射(OFDR)分布式光纤传感解决方案
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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:

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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

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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

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