附帶光纖延遲環(huán)的分布式光纖侵入預(yù)警系統(tǒng)定位技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)場、監(jiān)獄、油庫、發(fā)電站、長輸油氣管線、高壓輸電線等重要的領(lǐng)域，在使用期間時(shí)刻受到非法侵入的威脅，現(xiàn)已安裝使用的安全防范手段過于落后，不能適應(yīng)新形勢新環(huán)境下人們對及時(shí)報(bào)警和定位侵入點(diǎn)的需求。由于電磁類分布式傳感器造價(jià)高昂且不能實(shí)現(xiàn)定位，而光纖集傳感和傳輸于一身價(jià)格低廉、抗電磁干擾、耐腐蝕、免維護(hù)，能夠無中繼傳輸幾十公里，幾乎不受任何環(huán)境因素的影響，因此分布式光纖傳感器成為了長距離侵入預(yù)警和定位監(jiān)測的熱門研究方向。然而基于薩格納克干涉儀的

2、分布式光纖傳感結(jié)構(gòu)，對侵入的定位解調(diào)技術(shù)不能適應(yīng)大范圍上真實(shí)行為的特征，因此需要研究出更具普適性的分布式光纖侵入預(yù)警結(jié)構(gòu)以及定位算法。
　　 針對薩格納克干涉儀在定位侵入行為時(shí)存在的局限，展開了研究，具體內(nèi)容如下：
　　 ①分析了現(xiàn)有分布式光纖侵入監(jiān)測系統(tǒng)，對比它們的特性得出基于薩格納克干涉原理的監(jiān)測系統(tǒng)綜合性能優(yōu)越，從分布式光纖侵入預(yù)警定位原理出發(fā)，對該結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行分析，找到問題所在；
　　 ②為了解決薩格納

3、克干涉儀的缺陷，對其構(gòu)造進(jìn)行局部改進(jìn)，在傳感光纖上耦合一個(gè)光纖延遲子環(huán)，將寬帶連續(xù)激光光源改為脈沖可調(diào)激光光源，使分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生一系列在時(shí)域上分離的脈沖干涉光輸出；巧妙選用系統(tǒng)器件，使干涉光強(qiáng)的相位變化集中在線性區(qū)域內(nèi)；
　　 ③從光波導(dǎo)理論出發(fā)，運(yùn)用數(shù)學(xué)物理公式，推導(dǎo)得出改進(jìn)結(jié)構(gòu)的傳感光纖上侵入的定位數(shù)學(xué)模型表達(dá)式。結(jié)合該模型，分析系統(tǒng)相關(guān)器件參數(shù)對定位精度的影響；然后通過數(shù)字仿真得到該系統(tǒng)的理論定位精度；