發(fā)布時(shí)間：2024-12-22 22:17

　　分布式光纖傳感由于其獨(dú)特優(yōu)勢(損耗低、重量輕及不受電子干擾影響等),可以用來實(shí)現(xiàn)溫度、應(yīng)力、壓力、磁場、電場等參數(shù)傳感,并被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)、能源、化工、航空航天、交通、軍事等領(lǐng)域。分布式光纖傳感的實(shí)現(xiàn)通�；�于光纖中的后向散射效應(yīng),例如瑞利散射、自發(fā)拉曼散射以及自發(fā)和受激布里淵散射。后向散射信號可以在時(shí)域、頻域以及相干域解調(diào),從而形成了多種不同類型的分布式光纖傳感器,并具有不同特性。其中,布里淵分布式光纖傳感器在傳感距離、精度以及信噪比等方面優(yōu)勢較明顯�；�于布里淵時(shí)域或相干域分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了上百公里的傳感距離、厘米甚至亞厘米的空間分辨率,以及小于1MHz的測量精度。測量布里淵增益(相位)的信噪比直接決定了布里淵分布式光纖傳感器的性能(測量范圍、測量精度以及空間分辨率等)。為了提升信噪比,拉曼放大、脈沖編碼和相干探測是常用技術(shù)手段。而相干探測方案可以利用布里淵相位/增益比實(shí)現(xiàn)布里淵頻移的解調(diào),能有效消除泵浦功率波動及非本地效應(yīng)的影響,具有寬的動態(tài)測量范圍,相對于常規(guī)直接探測方案具有明顯性能優(yōu)勢。本論文主要針對基于相干探測的布里淵光時(shí)域分析傳感器,為了能提升布里淵分布式光纖傳感器的性能,理論...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-1自發(fā)布里淵散射的動量守恒示意圖：（a）斯托克斯散射；（b）反斯托克斯散射Fig.2-1MomentumconservationinspontaneousBrillouinscatteringprocess:(a)Stokesscattering

22220(()esctcEp一項(xiàng)引起了光纖中的斯托纖中的反斯托克斯布里淵射可以形象地理解為入的頻率降低，形成斯托克移動的聲場光柵的相互斯托克斯光和反斯托克斯淵散射過程遵循能量和動sa....

圖2-3BOTDA傳感器的工作原理Fig.2-3OperationprincipleofBOTDAsensor2.3.2直接探測

信號既攜帶布里淵增益信息也攜帶布里淵相移信息，從而可以實(shí)現(xiàn)布里淵增益及相位的同時(shí)測量，下面將一一介紹。圖2-3BOTDA傳感器的工作原理Fig.2-3OperationprincipleofBOTDAsensor2.3.2直接探測TLSSensingfiberPu....

圖2-5基于相干探測的BOTDA傳感器工作原理圖[94]Fig.2-5OperationprincipleofBOTDAsensorbasedoncoherentdetection[94]

西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文波器濾得后進(jìn)入PD進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。由SBS引入的探測光強(qiáng)度關(guān)接測得，從而可以計(jì)算出布里淵增益沿光纖的分布。接探測方式時(shí)，PD輸出的基帶信號的SNR可以表示為：222222242()ssDBthsh....

圖3-4基于雙邊帶相位調(diào)制探測光的相干探測BOTDA傳感器實(shí)驗(yàn)裝置

Fig.3-3SimulatedBGSatdifferentpeakBrillouingainvalueswhenconsideringtheeffectofCD3.2.2實(shí)驗(yàn)裝置及結(jié)果分析圖3-4基于雙邊帶相位調(diào)制探測光的相干探測BOTDA傳感....

本文編號：4019810