分布式光纖布里淵傳感系統(tǒng)的設計與優(yōu)化.pdf

1、傳感器是信息獲取的十分關鍵的部分，在信息科學領域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著光纖技術的發(fā)展，結合光纖優(yōu)勢的傳感技術得以問世和發(fā)展。分布式光纖傳感技術憑借其小體積、低損耗、長距離、高精度，并且可抗電磁干擾和耐腐蝕的優(yōu)勢成為國內(nèi)外科研機構、高校、企業(yè)研發(fā)部門爭相研究的熱點。基于受激布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)是利用布里淵散射的頻移量和強度與被測溫度和應變存在的特定的關系，通過光學、電子學、信號處理等知識的充分結合來實現(xiàn)溫度和應變信息監(jiān)測的

2、系統(tǒng)，較其它散射型分布式傳感器而言，它具有信號更強，可測距離更長的優(yōu)越性，因此在建筑行業(yè)、軌道交通、電力系統(tǒng)、水工領域、石油行業(yè)、地質檢測、航天事業(yè)等方面都有著良好的應用前景。
　　本文圍繞分布式光纖布里淵傳感系統(tǒng)的理論基礎，完成了布里淵傳感系統(tǒng)的系統(tǒng)設計和系統(tǒng)搭建，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的種種問題，并提出了針對這些問題的優(yōu)化方法。論文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　1.在介紹布里淵散射理論的基礎上，了解分布式光纖布里淵傳

3、感系統(tǒng)的原理，分析了系統(tǒng)的重要理論基礎——布里淵光時域分析(BOTDA)技術和微波掃頻技術;
　　2.設計和確定系統(tǒng)光路、電路的結構和器件的選擇，詳細介紹系統(tǒng)各器件的性能參數(shù)，以及在此參數(shù)下擬達到的空間分辨率、時間分辨率、測量精度等技術指標，介紹信號處理方案;
　　3.進行實驗系統(tǒng)搭建，完成主要器件的測試、信號光和泵浦光的調(diào)制，確定合適的頻率，對點頻設置下的布里淵增益現(xiàn)象進行了觀察，進而通過微波掃頻器掃描出三維布里淵增益譜;