光纖感測技術已經廣泛應用於橋樑以及公共建設的監測。傳統光纖感測器屬定點式量測,故必須鋪設大量光纖方能較有效掌握結構物整體狀況,但由於破壞區域無法預知,因此即使量測結果正常,仍無法確保結構之安全。分佈式光纖布里淵散射量測系統(BOCDA)具有高精度、分佈式感測之優點,因此本研究之目的在發展BOCDA感測之相關技術,包括自動定位技術以及量測結果的判讀方法。 首先,在光纖中熔接定位光纖,並進行布里淵增益掃描,再對布里淵增益圖進行訊號處理,由量測區域起迄點決定相關性頻率的範圍,即可達到自動定位量測。自動定位技術可減少人為誤差、加快系統量測的速度,並精準地定位出布里淵頻率對應於結構物的空間分佈。 在量測結果的判讀上,本研究首先藉由實驗建立加載及卸載情況下的布里淵頻率—應變曲線(校正曲線)。其次,本研究提出以布里淵增益密度圖來輔助布里淵頻率分佈圖之解讀,以判別應變發生之區域。最後,由於此系統具有分佈式量測與高解析度的優點,故提出使用應變積分的方式,來推算光纖的伸長量。 經由模型試驗,可以驗證自動定位量測的精準性。在校正曲線驗證實驗中,以應變規與系統量測值做比較,證實校正曲線之正確性。布里淵增益密度圖與光纖應變積分的方式,亦證實其在量測結果判讀上的可行性。摘要 I錄 V目錄 VII目錄 X一章 1.1 前言 1.2 文獻回顧 2.2.1 單點式光纖感測器 2.2.2 分佈式光纖感測器 3.3 本文簡介 6二章 光纖感測系統基本理論 9.1 光纖導論 9.1.1 光波基礎 9.1.2 光纖構造與傳輸 10.1.3 光纖種類與衰減 11.2 光纖之散射 14.2.1 自發性散射 14.2.2 自發性布里淵散射 (spontaneous Brillouin scattering) 1...