基于Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)的分布式光纜檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)從二十世紀70年代末開始隨著光纖和光通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，成為一門新興的傳感技術(shù)。它具有光纖及光學(xué)測量的特點，如電絕緣性能好、抗電磁干擾能力強、靈敏度高、動態(tài)范圍大、工作頻帶寬，并且容易實現(xiàn)被測信號的遠距離監(jiān)控等突出優(yōu)點，因此與電子傳感技術(shù)相比具有無法比擬的優(yōu)勢。分布式光纖傳感技術(shù)集傳感與傳輸于一體，可實現(xiàn)無“盲區(qū)”的大范圍測量，能實時、動態(tài)地獲得被測量沿光纖在空間和時間上變化的信息，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文從理論和實驗

2、兩方面入手，對相位調(diào)制型分布式光纖傳感器進行研究和探討，并利用軟件實現(xiàn)了對信號的處理及系統(tǒng)相關(guān)操作控制功能。全文主要研究工作包括如下幾個部分：
　　首先，分析介紹了分布式光纖傳感技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和幾種常見的分布式光纖傳感技術(shù)，闡述了分布式光纖傳感系統(tǒng)的組成及工作原理；
　　其次，重點分析了基于干涉效應(yīng)的分布式光纖傳感系統(tǒng)的理論和原理，從彈性光學(xué)和相位調(diào)制等方面進行分析，并且從理論仿真角度研究了基于Mach-Zehnder

3、結(jié)構(gòu)的光環(huán)路定位原理和用于時間差測量的互相關(guān)算法，為本文的研究提供理論基礎(chǔ)；
　　再次，根據(jù)本文研究內(nèi)容設(shè)計了基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，完成人機交互界面和數(shù)據(jù)采集程序的編寫，實現(xiàn)本文所研究的分布式光纖傳感系統(tǒng)檢測信號的采集、顯示和存儲等功能；
　　最后，對基于Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)的分布式光纜檢測系統(tǒng)進行了實驗分析，通過采集信號的分析與處理，研究試驗系統(tǒng)中對損傷的檢測與定位。同時，將該系統(tǒng)用于管道安全監(jiān)測