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针对传统的基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统存在信噪比低的问题，提出了一种新的基于瑞利散射的布里渊光时域分析设计方案。采用平衡检测技术，同时利用斯托克斯边带和反斯托克斯边带的信息，输出信号功率比单端检测提高了两倍。由于两个光电二极管输入信号的等噪声特性，使用平衡检测使噪声功率增加√2倍，输出信号的信噪比提高√2倍。对2．4km光纤进行实验，验证了系统的可行性，采用平衡检测技术后信号得到明显的改善。