海底光缆在光纤传感器系统中的应用

除通信系统外，光纤还可以用于传感介质。使用反射仪可测量沿光纤应力或温度的变化。测量沿光纤段应力的变化，可以探测声音信号。将一定长度的光纤缠绕在轴上就构成了一个声波水听器（见7.5.2节）。由此就产生了一些监视供电和管道线路、桥梁和隧道民用设施、火情和环境安全监视系统的应用，如分布式应力传感器（DSS）、分布式温度传感器（DTS）、分布式应力&温度传感器（DSTS）和分布式声波传感器（DAS）。

检测方法与布里渊散射光的反斯托克斯频移有关，而频移又与温度有关。泵浦脉冲产生受激布里渊散射，放大探测（极）脉冲，用时域信号确定其在光纤中的位置。在一定的频率范围内，扫描探极脉冲，寻找光纤每一点的布里渊频移。此时，数据与温度对应。使用松包光纤进行温度测量。测量应力时，要求待测应力转移到光纤，把应力传感器安装在光纤上选定的位置。另外一种温度测量方法是测量与温度有关的反斯托克斯拉曼散射强度。

绿色系统定义为，沿海底光缆线路，以固定间隔接入传感器的海底光缆系统。有3种基本的传感系统，即温度测量系统、压力测量系统和3轴加速度测量系统。这3种系统组合在一起，可测量地震、海啸事件，以及海平面和环境温度的变化。这种具有测量深海环境状况能力的系统，称为“绿色系统”。绿色系统与混合使用系统不同，在绿色系统中，在系统整个光缆长度上，每隔一个中继段就接入一个传感器，而不是在几个选择的位置上接入传感器。开发绿色系统的目标是，在商用通信光缆每个中继器盒中，使用传感器功能，避免建立专门光缆观测站的费用。(www.xing528.com)

近海油气领域使用分布式传感器，如分布式温度传感器（DTS）和分布式声波传感器（DAS），监视油井或油管的状况。用光缆连接加速计、地震检波器和水听器等传感器。一直以来，使用由4个器件（4C）组成的传感器阵列，该阵列由一个水听器和3个位于海床上x、y、z坐标轴上的地震检波器组成，采集油气田附近的地震波和声波数据。该阵列监视钻孔和注水活动（被动式），也可检测气枪产生的地震信号（主动式）。此外，使用光纤以太网交换和通信线路监视和控制水下设备，如提升泵、汇流阀、多相流动监视器。

无论是分布式传感器阵列，还是常规传感器阵列，都要求在水下安装连接传感器的光纤线路，光缆可能是脐带光缆、常规光缆或含供电导体的通信光缆。