为了精确监测高应力软岩巷道岩体变形规律，基于光时域反射技术，研制了一种缠绕式光纤应变传感器，研究了传感器结构中的弹簧直径、节距、有效圈数及压缩位移对光纤光损耗数值与灵敏度的影响，并通过性能测试对传感器结构进行了优化。研究结果表明：传感器内光纤弯曲损耗与其空间螺旋结构的几何尺寸有显著关系，主要影响因素有光纤单位长度弯曲损耗、光纤弯曲半径、缠绕的节距及缠绕圈数，受弹簧线径影响较小。光纤初始损耗随着弯曲半径和节距的增大而减小，随缠绕圈数、压缩位移的增大而增大；初始灵敏度随弯曲半径、压缩位移的增大而减小，随节距的增大出现先增大后减小的趋势。当弹簧线径为1.2mm、直径14mm、节距14mm、有效圈数4圈时，弹簧-光纤结构最大量程可以达到50mm，将弹簧-光纤结构改进封装成传感段，并与延时段首尾相接能够组成一个完整的传感器，单个传感器的误差较小，测得的“光损耗-压缩位移”关系式具有良好的线性关系，能够实现100mm的位移监测，且通过进一步改进可以实现更大量程。同时，多个传感器经串联后能够形成准分布式测量系统，可以有效实现巷道深部岩体和周边岩体变形的精确监测。该研究成果对巷道岩体变形监测技术的发展及实现变形规律精准测量具有重要意义。

0引言
1测量原理与损耗特征
1.1OTDR检测原理
1.2光纤的损耗特性
1.3传感器结构设计和损失机制
2传感段结构分析与参数选取
2.1弹簧直径
2.2弹簧节距
2.3弹簧有效圈数
3弹簧-光纤结构性能测试
4传感器量程的改进与封装
5结论

陶强胜,李英明,王想君,等.基于OTDR的缠绕式光纤应变传感器研制及性能测试[J/OL].煤炭科学技术,1-14[2024-09-30].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20240929.1620.002.html.