POTDR傳感技術(shù)的研究.pdf

1、基于偏振光時(shí)域反射（Polarization optical time-domain reflectometer，POTDR）技術(shù)的分布式光纖傳感是通過(guò)檢測(cè)光纖中偏振態(tài)變化來(lái)達(dá)到分布式光纖傳感目的的一種新型傳感器。傳統(tǒng)的OTDR技術(shù)只能檢測(cè)出較大的溫度或應(yīng)力變化，但是無(wú)法檢測(cè)出微弱的溫度或應(yīng)力變化。POTDR技術(shù)可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)光纖上受到外界微弱的溫度或應(yīng)力作用時(shí)，光纖中的偏振態(tài)將會(huì)發(fā)生變化。光纖中偏振態(tài)的變化實(shí)際上是由相位變

2、化引起的，所以這種方法是非常靈敏的，可以探測(cè)OTDR探測(cè)不到的微弱外界變化。所以對(duì)POTDR傳感技術(shù)的研究有重要意義。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.仔細(xì)研讀了大量相關(guān)文獻(xiàn)，詳細(xì)研究了分布式光纖傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了基于光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù)的分布式光纖傳感器的不足，提出了基于POTDR技術(shù)的分布式傳感系統(tǒng)。
　　2.深入研究了POTDR傳感系統(tǒng)各種理論，全面分析了系統(tǒng)的性能參數(shù)：空間分辨率、最遠(yuǎn)可

3、測(cè)距離、動(dòng)態(tài)范圍、相位差與外力的關(guān)系、靈敏度以及信噪比。
　　3.設(shè)計(jì)了POTDR分布式光纖傳感系統(tǒng)，通過(guò)分析各組成元件的種類(lèi)、特性，并結(jié)合系統(tǒng)的需要，實(shí)現(xiàn)了光纖起偏器、環(huán)行器等器件的選取；為了探測(cè)傳輸光的兩正交模式(eHE11模和oHE11模)的偏振信息，設(shè)計(jì)研制了具有高消光比、高透射率的偏振分束器，并分析了測(cè)試結(jié)果及影響器件消光比和透射率的因素；光探測(cè)及放大電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換并放大，得到清晰的電壓信號(hào)。
　　4.最后