式中:Φe——在光纖入射端的激光脈沖的光子通量；KR——與光纖瑞利散射截面相關的系數(shù)；V0——入射激光的頻率；S——光纖的背向散射因子；a0——入射光子頻率處光纖的損耗；L——局域處離入射端的長度，。

(2)三類散射

在光纖中傳播的光波，其大部分是前向傳播的，但由于光纖的非結晶材料在微觀空間存在不均勻結構，有一小部分光會發(fā)生散射。光纖中的散射過程主要有3種:瑞利散射、拉曼散射和布里淵散射，它們的散射機理各不相同。

當光入射到光纖中，光與光纖介質相互作用引起光的散射。當光子與光纖中的SiO2分子相互作用時，兩者沒有能量交換的彈性碰撞部分稱為瑞利(Rayleigh)散射；兩者有能量交換的部分，即入射光子與介質產生非彈性碰撞，吸收或發(fā)射聲子時，產生布里淵(Brillouin)散射、拉曼(Raman)散射。

2.分布式光纖溫度監(jiān)測技術

(1)拉曼散射原理

與分布式光纖傳感溫度測試系統(tǒng)主要相關的是拉曼散射。光通過介質時由于入射光與分子運動相互作用而頻率發(fā)生變化的散射即為拉曼散射(見圖1)。

圖1 拉曼散射示意圖