“ ……将光纤技能和电气丈量体系相结合，这与将两者分隔的传统办法天壤之别，如是的交融必然处理更多的实践问题。”
—— Alfredo Cigada , 教授 , 米兰理工大学
固然，各种商业可用技能的高速开展对测验丈量职业发生了巨大的影响，光纤技能也是其间之一。
前香港中文大学校长高锟在20世纪60年代提出了选用光路来完成数据通讯的方法，自此，从1977年光纤体系初次商用装置以来，各通讯公司就现已开端运用光纤链路代替旧的铜线体系。从传统的双绞线、电缆+双绞线阶段，现在关于高速、大数据量以及超远间隔的数据布线而言，根本现已进入了光纤这个阶段。其主要的原因，也是清楚明了的：
– 就传输速率而言，相关于铜线每秒1.54MHZ的速率，光纤网络的运转速率到达了每秒2.5GB；
– 从带宽来看，光纤具有较大的信息容量；
– 极低的保护本钱；
– 抗搅扰性强，安全功能高
与此一起，在测验丈量范畴，特别是大通道数的数据收集体系中，光纤技能的迸发态势直接开辟了传统丈量办法所无法企及的运用。
光纤传感
数十年来，电学传感器是将物理和机械现象转化为数据收集体系能够丈量的模拟信号的规范机制。尽管它们无处不在，电学传感器依然有许多局限性，电磁搅扰（EMI）、易爆性、对噪声的高灵敏以及布线费事等缺点使它们在许多运用中不行安全，不适应实践情况而导致无法运用。
比较之下，光学传感器经过运用光学的规范的光纤替代电学的铜线，消除了许多困扰电学传感器的应战。其间最为广泛选用的光学传感器技能便是依据光纤布拉格光栅(FBG)技能。FBGs是最实质的点传感器，它在光纤芯内具有周期性的折射率改动。FBG，一般5毫米长，有挑选地反射以布拉格波长为中心的很窄的频带，一起透射一切其它的波长。反射的布拉格波长作为温度与应变的函数而改动，这使运用FBGs作为传感器成为可能。工程师们能够将多个FBG传感器沿一根光纤呈环状排布，由于每个FBG都被制作为绝无仅有的标称波长，所以它能够运转在仅有的光学光谱频带。与电学传感体系不同，每个光学通路能够丈量许多FBG传感器，极大地减少了丈量体系的标准，分量以及复杂性。此外，由于FBG传感器调理波长而不是光强，您能够将其安置很远的间隔——长达10千米——而且不会对丈量精度形成任何影响。
现在现已有越来越多的设备供货商开端专心于光纤传感的研讨方向，例如微光光学公司（MicronOptics）一向致力于将光纤传感技能运用于各类结构健康监测项目中，在美国Chulitna大桥健康监测项目中，在光纤上成功安置了几百个应变传感器；而NI公司也推出光学传感解调器，完成对FBG应变和温度传感器的同步采样，将光纤传感引进PXI这个测验丈量规范渠道之中。
数据传输
Google公司在2012年推出了“Google Fiber“服务，运用光纤传输技能，完成高达1G的网速，从实质上行将改动人类的日子；相同，在现在的各类大型分布式数据收集运用中，光纤也现已逐步成为干流的传输方法。凭仗其共同的技能优势，运用光纤传输能够有用处理以下实践工程问题：
– 传输间隔
在分布式的数据收集项目中，假如选用的是USB或许以太网总线，那么其数据的传输间隔都会遭到必定的约束条件，例如以太网的理论最大传输间隔是 100 米（实践是达不到的）。因而关于需求传输间隔较长的运用来说，选用光纤就能够很好地处理这个问题，其理论传输间隔可高到达20公里。
– 环境对信号的搅扰
实践现场环境对信号的影响是不容忽视的要素之一，例如在电力监测等项目现场，都会具有电磁搅扰等要素，在用传统的电缆传输电信号的时分，会发生必定的搅扰；比较电路，选用光路的传输则彻底不受电的搅扰和影响（如下图）。
– 高压阻隔与安全性
在电力、动力或其他有高 电压、电流的测验环境下，线缆衔接的安全性是需求考虑的重要要素。不同于网线和其他金属电缆，光纤自身绝缘，不具有导电性，即便穿越布满高电压设备的环 境，也不存在被击穿的风险，不会对光纤两头的人员和设备带来风险。这是其他线缆通讯方法所不具备的长处。 同步
时钟同步是多节点或许模块化的数据收集体系的根本问题，业界最为常用的处理办法是在多个收集设备顶用线缆同享时钟信号。但由于线缆的传输间隔约束以及传输延时使得这一传统技能在长间隔、高精度测验体系中无法运用（依据CAT-5e规范，线缆最大传输间隔应小于100米，每米最大传输延时为4.98ns）。
依据GPS的同步授时是一个不错的挑选，其时钟源来自GPS卫星信号，技能较为老练，现在这项技能也现已广泛用于以太网、电视传达等范畴，现在也开端在测验丈量范畴锋芒毕露。可是这种方法对GPS依赖性过高，不管从体系的长时刻安稳性以及信息安全性等视点，都不是一了百了的处理之道。
选用光纤来处理时刻同步的问题，在世界范围内现已有了一些技能的效果，例如在粒子冲撞机等大物理范畴，最新诞生出叫作White Rabbit的同步技能，尽管现在还没有彻底老练，可是理论上能够完成在10km空间标准中纳秒级的精确度；
图： 光纤同步模块作业原理
技能的改造必然带来运用的革新，不可否认的是，光纤技能在测验丈量范畴将逐步扮演日益重要的人物，工程师们怎么掌握这样的技能趋势，然后进步体系的构建功率和安稳度，这是一个值得评论的论题。
