布里渊光时域反射计(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)作为一种分布式光纤传感技术,具有抗电磁干扰、重量轻、体积小等诸多优点,因而被广泛地应用在地面大型结构健康监测领域。航天领域的研究人员也开始考虑将该技术引入航天器的结构监测。然而,航天器的工作环境存在空间辐射,会导致BOTDR系统的性能逐渐恶化。因此需要通过实验对BOTDR系统在辐射环境下的性能表现进行研究。辐射会在光纤中产生色心结构缺陷,导致其传感性能恶化。然而色心并非永久存在,而能不断自我修复。因此光纤在辐射环境中的性能变化其实是色心不断生成和修复共同作用的结果。通常地面模拟空间辐射实验并没有考虑恢复效应对传感光纤性能的影响。如果将恢复特性引入光纤在辐射环境下的性能变化模型中,会大大完善BOTDR系统在辐射环境下损伤的评估模型,从而减少航天器中BOTDR系统冗余设计。为了研究BOTDR系统的辐射恢复特性,本文将三种商用单模G.652.D光纤,1km长飞、1km康宁和1.5km藤仓作为BOTDR系统的传感光纤。将其放置在Co60辐射场中接受辐射速率为1.42Gy/min、总剂量200Gy的伽马辐射。并在辐射停止后,使用40ns的脉冲光作为探测光,对BOTDR系统进行长达1001 h的恢复性能测试。结果表明200Gy辐射后的恢复效应对布里渊频移和应力系数的影响较小,但在前200h内光纤感生损耗的恢复十分明显。验证了三种样品光纤抗辐射性能由高到低依次为长飞、康宁、藤仓。长飞、康宁、藤仓在吸收200Gy辐射后最终的感生损耗分别为1.12dB/km、1.25dB/km、1.52dB/km。在这之后研究了不同脉宽探测光下BOTDR系统的性能表现。结果表明增加脉冲宽度可以有效增加系统的信噪比,从而抑制辐射对BOTDR系统造成的恶化,且在辐射恢复的过程中,光源脉冲宽度的改变对布里渊频移和损耗系数的影响较小。最后,研究基于Golay互补序列调制光源的BOTDR系统在辐射恢复过程中的性能表现。结果表明采用更长的编码长度能够显著提升BOTDR系统的信噪比,从而降低辐射恢复过程中布里渊频移的不确定度。当需要事件敏感度高、空间分辨率要求低的监测场景时,采用更大的脉宽相比于编码技术是更好的选择,而对BOTDR系统的空间分辨率有要求时,相比于提升探测光的脉冲宽度,在不激发受激布里渊散射的前提下采用更长的编码长度或者提升光源功率可以有效提升BOTDR系统在辐射恢复过程中的性能表现。综上所述,本文设计了以三种样品光纤作为传感光纤的BOTDR系统辐射恢复实验。验证了辐射恢复效应并具体分析了辐射恢复效应对BOTDR系统性能的影响。分析了不同脉宽下的BOTDR系统以及采用Golay互补序列的BOTDR系统在辐射恢复过程中的性能表现。上述研究结果对修正BOTDR系统的辐射模型进而将其向航天领域推广具有重要意义。