Optical fiber sensor networks (OFSNs) provide powerful tools for large-scale buildings or long-distance sensing, and they can realize distributed or quasi-distributed measurement of temperature, strain, and other physical quantities. This article provides some optical fiber sensor network technologies based on the white light interference technology. We discuss the key issues in the fiber white light interference network, including the topology structure of white light interferometric fiber sensor network, the node connection components, and evaluation of the maximum number of sensors in the network. A final comment about further development prospects of fiber sensor network is presented.

研究和讨论了分布式光纤传感器系统的测温方法和原理, 介绍了国内外的研究概况、存在的问题和当前的研究趋势, 探索了新一代光纤非线性效应的光纤传感机理。提出了光纤非线性散射效应的融合原理, 研究和设计了一系列基于光纤拉曼与布里渊散射的分布式光纤传感器, 采用光纤色散与损耗光谱的自校正方法提高了系统的可靠性、空间分辨率和测温精度; 采用脉冲编码调制光源, 提高了系统的信噪比和测温精度。

在频率和时域网络中光纤布拉格光栅(FBG)传感网络的资源极其丰富,但单一的复用组网技术只能利用其一方面的资源,网络资源的利用率不高。为了充分利用传感网络资源,提出了一种新型的基于波分复用(WDM)/时分复用(TDM)的网络复用技术的光纤传感网络设计方案。首先将光纤带宽利用阵列波导光栅(AWG)进行波分复用,然后对波分复用的每一信道进行时分复用。在此基础上分析了网络中的散粒噪声和信道串扰对测量结果的影响。充分利用了光信号在频率和时域上的信息,使传感网络具有了寻址和解调数百个光栅信号的潜在能力。该网络可实现超大容量传感,提高带宽利用率,降低成本,具有很好的应用前景。

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的原理， 通过对甲烷气体红外吸收光谱的分析， 设计了一套检测甲烷气体浓度的多点光纤传感网络。 该系统采用分布反馈式半导体激光器（DFB LD）作为光源， 高灵敏度、 低噪声的InGaAs PIN作为光电探测器， 结合空分复用技术复用了16个甲烷气体传感器， 采用滤波、 前置放大等电路对微弱信号进行处理， 经PCI数据采集卡采集各路信号后， 再用软件编写程序对采集信号进行快速傅里叶变换等分析。 研究表明， 该网络各传感器的灵敏度均达到200　ppm(μｇ·mL-1)， 长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求， 单个传感器的响应时间小于2 s， 系统巡检一周的时间小于32 s。 通过理论分析得出， 该系统各传感器可放置于离地面20公里以上的矿井中， 且该系统可在多场合进行多点的实时检测。

提出了一种新的光纤气体传感网络的有源复用系统，将锁模激光技术与光纤环形内腔激光气体传感技术相结合，提出并实现一套以锁模光纤环形腔激光器为复用基础的光纤内腔激光气体传感网络系统，此传感网络系统可同时对多个气体传感单元进行高灵敏度测量。