一種融合拉曼溫度傳感和FBG應(yīng)變傳感的混合系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)在誕生后的幾十年里的得到了快速和巨大的發(fā)展，原因在于該技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。光纖傳感技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：光纖集傳感和傳輸于一體、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、本質(zhì)安全等。這些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)都讓光纖傳感技術(shù)在未來(lái)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
　　在光纖傳感器的家族中，分布式拉曼（Raman）光纖溫度傳感器和光纖布拉格光柵（FBG）無(wú)疑是其中的優(yōu)秀代表。其中拉曼光纖溫度傳感器是分布式溫度傳感器走向產(chǎn)品化的杰出代表，它技術(shù)成熟、安

2、全穩(wěn)定、精確度好、適合長(zhǎng)距離連續(xù)溫度監(jiān)測(cè)，在儲(chǔ)油工廠、輸油管道、煤礦礦井等特殊場(chǎng)合的溫度監(jiān)測(cè)方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，F(xiàn)BG作為點(diǎn)式光纖傳感器在溫度、應(yīng)變、壓力、折射率、電壓、電流等參量測(cè)量方面都有著非常良好的表現(xiàn)，也是近年各科研院所研究的熱點(diǎn)。但是，作為分布式光纖傳感器代表的拉曼溫度傳感器僅能對(duì)溫度單一參量進(jìn)行測(cè)量，如果考慮把FBG點(diǎn)式傳感器融入其中，那么一種可以進(jìn)行多參量測(cè)量的混合系統(tǒng)就形成了。
　　本文的研究?jī)?nèi)容就是要尋求一

3、種融合分布式Raman溫度傳感和FBG應(yīng)變測(cè)量的混合傳感系統(tǒng)，發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變的同時(shí)測(cè)量。本文的主要內(nèi)容包括：第一，我們分別探究了Raman溫度傳感器和FBG傳感器的各自的原理，工作機(jī)理，性能特點(diǎn)，作為混合系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作；第二，我們重點(diǎn)對(duì)混合系統(tǒng)的硬件融合、整體搭建、實(shí)驗(yàn)方法、功能驗(yàn)證等方面進(jìn)行了細(xì)致全面的討論。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括兩種，一種是基于可調(diào)諧激光器的混合系統(tǒng)，另外一種是基于寬帶脈沖光源的混合系統(tǒng)。其中基于可調(diào)諧激