布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)是一种分布式的光纤传感技术。光纤在此传感系统中既作为传输介质,又作为感知元件。通过数据采集和后期数据处理,光纤上每个位置点的温度和应变信息均可被测量。因其安装简单、易于多路传输、抗电磁干扰等优势,BOTDA技术被广泛地应用于桥梁、铁路、大坝等大型基建设施的结构健康监测中。本文介绍了受激布里渊散射的原理和BOTDA技术的传感机制,并分析了BOTDA系统中的噪声来源。为解决泵浦消耗引起的光纤尾端信噪比降低问题,采用了光梳放大进行功率补偿。本文采用对比实验验证了该方法的有效性,从三维布里渊增益谱、频域布里渊增益谱、时域布里渊曲线、布里渊频移测量曲线以及最终的温度测量曲线五个方面进行了对比分析。实验结果表明,引入光梳放大后的系统尾端信噪比提升了5dB,布里渊频移值的测量精度更高,温度传感曲线线性度更好。为使BOTDA系统实现自动化控制,开发了一套基于LabVIEW的BOTDA上位机软件控制平台。本文对作者所负责的扫频控制模块、数据采集卡控制模块以及数据处理模块作了详细介绍。通过此上位机软件控制平台,各软硬件模块可在同一时钟驱动下精准同步或异步运行,整个系统运行效率得以提升。