POTDR自提出到现在已将近30年，其间出现了许多富有创见的新思想与新技术，如A.M.Vengsarkar等人应用POTDR技术对光纤的PMD进行了测量，J.G.Ellison等人提出了一种全偏振态POTDR方案，此后不久他们又提出了一种基于全自动的矩阵分析的POTDR，最近M.Han等人采用在光纤中刻入FBG（光纤光栅）的方法，明显提高了背向散射信号的信噪比；北京交通大学杨双收、吴重庆等人也利用辅助的基于挤压光纤的偏振控制器实现了对POTDR测量系统的改进。但是，相比其他分布式测量技术如BOTDR（基于布里渊散射的OTDR）、ROTDR（基于拉曼散射的OTDR）而言，POTDR还远远不够成熟。其原因我们认为主要有两点：①原理方面，POTDR是对背向散射信号中微弱的瑞利散射进行分析，因散射光损失了入射光的大部分能量及信息，很难全面获得光路中各种物理量的变化情况；②技术方面，瑞利散射大约是入射光的万分之一，如此弱的光信号在光纤中传输还会受到许多随机因素的影响，到探测端时散射信号几乎淹没于噪声中，要从其中解出微弱的偏振相关信息，技术上还有难度。要进一步完善POTDR技术，还需要引入其他领域的技术原理，如全光信号处理，进行更为深入的技术演绎。
OTDR除了向POTDR方向演绎而外，利用高功率脉冲在光纤中出现受激布里渊散射（SBS）和受激拉曼散射（SRS）的原理，研制出基于SBS和SRS的B－OTDR技术和R－OTDR技术。
Dakin在1985年提出通过测量拉曼散射中的斯托克斯光与反斯托克斯光强度的比值测量光纤外部温度的变化，从而实现分布式光纤温度传感器。激光脉冲在光纤中传播时，激光脉冲光子与光纤分子的热振动相互作用发生能量交换产生拉曼散射光，当光能转换成热振动时，散射出比入射光波长长的拉曼斯托克斯光（Raman Stokes）；热振动转换为光能时，散射出比入射光波长短的拉曼反斯托克斯光（Raman Anti.Stokes）。
基于拉曼散射的ROTDR分布式温度传感技术是分布式光纤传感技术中最为成熟的一项技术。开展该项技术研究工作的主要有英国的King's College、中国的重庆大学和中国计量学院等。在传感器市场上，最为着名的ROTDR产品是英国York公司生产的产品，从1986年推出仪器样品至今，产品的技术指标是：空间分辨率1m，测量精度1℃，测温范围－50℃-150℃，测量范围8km。
然而，拉曼散射光极其微弱，大约是入射光的10－8，因此输入ROTDR系统的光脉冲的峰值功率需要相当高，这对系统的性能有一定的限制，而且ROTDR只能用于温度传感。
除了ROTDR外，OTDR还向基于布里渊散射的BOTDR方向演绎。
光纤中因热运动和弹性波运动而产生的声学声子和光纤中传播的光学光子发生非弹性碰撞产生布里渊散射。布里渊散射光的频率相对于入射光有一定频移，即布里渊频移。
其中，n为介质折射率；V为光纤内声速；c为真空中光速。
布里渊散射可以看作是入射光在移动的光栅上的散射，这是因为弹性声波会引起介质密度随时间和空间的周期性变化，从而使得介质折射率也随时间和空间周期性的变化。光纤折射率n和声速V都容易受温度和应变的影响，因此通过检测光脉冲后向布里渊散射光的频移就可实现分布式温度、应变测量。
目前，基于布里渊散射的分布式光纤传感技术主要有两个研究方案：基于布里渊光时域反射技术（BOTDR）和基于布里渊光时域分析技术（BOTDA）的分布式光纤传感技术。BOTDR技术通过布里渊散射和OTDR技术相结合，用自发布里渊散射的频移测量应变和温度，然后应用OTDR技术来实现分布式测量。BOTDR的基本原理如图3－11所示。
BOTDR中的自发布里渊散射光比较微弱，而且布里渊频移很小，对布里渊散射光的检测主要有光学滤波法和光学相干检测法两种。用光学滤波法的方法测量布里渊散射频移可以使用光纤光栅、MZ干涉仪、FP干涉仪等，但是由于布里渊频移量很小，因此滤波法往往不能够准确检测布里渊频移，而且单次检测时间较长。光学相干检测法利用后向散射光与参考光进行相干，可以极大地提高频移的测量精度，该技术易实现，测量分辨率高，技术适用性强，是目前发展的一种主流技术。因此，BOTDR技术进一步向相干检测方向演绎，又出现了一种改进的BOTDA技术。
BOTDA技术是利用受激布里渊散射进行分布式测量的一种传感技术。由于自发布里渊散射比较微弱，为了获得较高的信噪比，日本NTT的Horiguchi提出了BOTDA技术。处于光纤两端的可调谐激光器分别将一脉冲光与一连续光注入传感光纤，当两束光的频率差处于相遇光纤区域中的布里渊增益带宽内时，两束光之间的能量就会发生转移，即产生布里渊放大效应。对其中一个激光器波长进行扫描时，通过检测从光纤一端输出的连续光的功率，就可以确定光纤的各小段区域的布里渊增益达到最大时所对应的频率差。所确定的频率差与光纤上各段区域的布里渊频移相等，因此在光纤与布里渊频移成正比的温度和应变就随之确定。当脉冲光的频率高于连续光的频率时，脉冲光的能量向连续光转移，称为布里渊增益型；当脉冲光的频率低于连续光的频率时，连续光的能量向脉冲光转移，称为布里渊损耗型。该技术的传感器的典型结构。
3.1.2 技术演绎的过程
通过对以上各个技术演绎过程的归纳，我们发现，在应用技术演绎法时，一般有如下步骤。
（1）针对具体问题，分析其特性，寻找合适的一般性原理。比如，光纤通信，最先解决的是光纤的损耗问题，当高锟发现了高纯的光导纤维损耗可以降得很低之后，就开始预言光纤将成为新一代的传输介质。
（2）在一般性理论原理指导下，解决某项技术问题，或成功获得某种新技术。比如，康宁公司遵循高锟指出的方向，于1970年成功地研制出第一根低损耗光纤。
（3）将已经取得成功的一般性理论应用于新的研究对象，成功完成新的技术实现。
比如，当把低损耗光纤应用于通信领域，于1976年在亚特兰大成功地第一次进行了光纤通信的实验。
（4）改进一般性原理下的个别技术，实现新的技术突破，或者进一步提高其性能。
比如，在改进光纤性能方面，首先是发现了光纤新的传输传输窗口，从0.85μm拓展到1310μm和1550μm；其次是光纤中的传输带宽不断被拓宽，从多模光纤过渡到单模光纤，并不断地克服光纤的色散影响。从数百兆赫兹到带宽基本不受限。再加上波分复用技术的应用，光纤传输已经突破了1Tbps的水平，才树立了今天在通信中的不可动摇的地位。
可以说，技术演绎就是成功的技术由此及彼、不断拓展、不断提高的技术创新的过程。
3.1.3 技术演绎的途径
从表面上看，很多情况下的技术演绎，似乎是发明家的随机行为，是“灵机一动忽然想到”的，随意性很大。其实，技术演绎也不是没有规律可循的。如果人们能够做到有意识地通过技术演绎实现技术进步，变自发行为为自觉行为，我们整个社会的创新能力就会大大增强。
要使演绎法奏效，首先要善于发现，从成功的技术中找出最本质的东西。比如骑自行车是一种非常大众化的技术，它最本质的技术是什么呢？经过研究，不难发现，自行车能够顺利行走的原理是自行车行进的离心力与车身倾斜的重力实现了平衡。因此，任何能产生行进离心力的两轮车，都能够顺利地在路上行驶。至于产生行进的动力是什么，对于两轮车不是关键因素。因此，如果将两轮车的动力由人力（“脚踏车”）改造为汽油机，这时，自行车就演绎为摩托车。如果将动力改造为电池，就变成了电动自行车。同样，如果动力改造为光伏电池，就成了太阳能自行车。如果将动力改造为风帆，就变成了风力自行车。再想像得远一点，有朝一日我们的可控核能技术能够做到体积非常小、控制非常精细的话，也可以构思出核动力自行车。因此，找到了成功技术的最核心的东西，就为今后的演绎提供了广阔的思路。
其次，除了原理上可行外，还需要考虑实际上是否可行。从机动自行车演绎的历史，我们看到，首先进入市场的是摩托车，它不但得益于小排量的汽缸的技术成熟度，而且它的灵活性远远超过4轮的汽车。虽然电动自行车的技术成熟度甚至高于汽油机，但它进入市场却在摩托车之后，这是因为蓄电池的性能当时并未完全过关，总体的性价比不好。随着石油能源的枯竭，油价不断上涨，电动自行车的性价比才达到可与之竞争的水平。风力与太阳能自行车，何时能够进入市场，目前还很难说，它一定要等到性价比达到一定的优势之后，才可能被接受。至于核动力自行车，更是遥遥无期，基本上仅存在于概念之中。
第三，扩大视野、开阔思路是实现技术演绎能够成功的另一个关键所在。运用演绎法进行创新必须首先要有足够广大的知识面。如前面的新动力自行车，必须关注相应的新动力技术。太阳能自行车必须关注光伏技术、风力自行车必须关注风力发电技术……。扩大思路的另一层含义是，运用发散思维，尽量不放过可能的技术难题。只要大脑里存储的技术难题多了，就可以比较自如地运用演绎法创新。
3.1.4 技术演绎的层次
技术演绎，根据其演绎程度、演绎范围的大小，可将其划分为三个层次：表层演绎，中层演绎和深层演绎。
表层演绎是指原有的成功技术的主要方面都不变，只是在外观、局部结构以及使用方便性与适用性方面做出改进。表层演绎对于促进产品的销售、提高市场竞争力有很大意义。如一个轿车车型的设计，可能会赢得客户的青睐而销量大增。中层演绎是指主要技术和核心技术没有变化。如电动自行车，所使用的电池改用锂电池或者其他新型电池，这些可以极大地提高性价比。深层演绎是指主要技术与核心技术发生了变化，如人力自行车改成了摩托车，二者行驶的力学原理虽然没有变化，但是核心技术——动力技术已经发生了根本的变化。值得注意的是，演绎层次的不同将导致投入的人力、财力不同，并不是层次越深越好。因此，研发人员，尤其是企业和科研单位的决策层人员，把握好演绎的层次，不失时机地进行不同层次的开发，是关系到企业生存的大计。
3.2 技术演绎法在生物技术研发中的应用
本节以DNA序列测定技术的演绎为例，来说明技术演绎法在生物技术研发中的应用。
DNA，又称为脱氧核糖核苷酸，是一种长链聚合物，它由4种脱氧核苷酸（即A－腺嘌呤、G－鸟嘌呤、C－胞嘧啶和T－胸腺嘧啶）组成，而糖类与磷酸基团由酯键相连，组成其长链骨架。每个糖分子都与4种碱基里的其中一种相连接，这些碱基沿着DNA长链排列而成序列。DNA中的碱基排列顺序蕴藏着遗传信息，测定和分析DNA的序列对了解遗传的本质，即了解每个基因的编码方式无疑是十分重要的。DNA测序（DNAsequencing）是指分析特定DNA片段的碱基序列，也就是A、T、C和G的排列顺序。DNA的序列分析是分子诊断学的金标准，各种遗传病、病毒或细菌的感染与编译，在基因水平上的个性化用药，最终都依赖于基因测序结果。
早在DNA测序技术出现之前，蛋白质和RNA的测序技术就已经出现了。DNA测序最早的尝试是借鉴1965年Sanger（Frederic k Sanger，1918年）等发明的RNA序列测定技术——小片段重叠法，他用这个方法完成了大肠杆菌5SrRNA的120个核苷酸的测定。同时，RobertHolley（1922-1993年）利用该技术花费了七年的时间完成了酵母丙氨酰－tRNA的76个核苷酸的序列测定。1971年，吴瑞博士（1928-2008年）用引物－延伸的策略测定了λ噬菌体的两个粘性末端。1975年Sanger和Coulson发明了“加减法”测定DNA序列，在1977年引入双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）后，形成了双脱氧链终止法，使得DNA序列测定的效率和准确性大大提高。Allan Maxam和Walter Gilbert（1932年），也在1977年报道了化学降解法测定DNA的序列。DNA序列测定技术出现后，迅速超越了蛋白质和RNA测序技术，成为现代分子生物学中最重要的技术。
以实验方法和实验仪器的改变为标志的DNA测序技术，迄今经历了三代的发展。
