基于matlab的光纖布里淵傳感信號(hào)傳播特性的模擬研究

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000~4000字左右的文獻(xiàn)綜述：文獻(xiàn)綜述一、研究的背景和意義一、研究的背景和意義光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測(cè)量信號(hào)的新型傳感技術(shù)。作為被測(cè)量信號(hào)載體的光波和作為光波傳播媒質(zhì)的光纖，具有一系列獨(dú)特的、其他載體和媒質(zhì)難以相比的優(yōu)點(diǎn)。光波不怕電磁

2、干擾，易為各種光探測(cè)器件接收，可方便的進(jìn)行光電或電光轉(zhuǎn)換，易與高度發(fā)展的現(xiàn)代電子裝置和計(jì)算機(jī)相匹配。光纖工作頻帶寬，動(dòng)態(tài)范圍大，適合于遙測(cè)遙控，是一種優(yōu)良的低損耗傳輸線；在一定條件下，光纖特別容易接受被測(cè)量或場(chǎng)的加載，是一種優(yōu)良的敏感元件；光纖本身不帶電，體積小，質(zhì)量輕，易彎曲，抗電磁干擾，抗輻射性能好，特別適合于易燃、易爆、空間受嚴(yán)格限制及強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下使用。因此，光纖傳感技術(shù)一問(wèn)世就受到極大重視，幾乎在各個(gè)領(lǐng)域得到研究與應(yīng)用

3、，成為傳感技術(shù)的先導(dǎo)，推動(dòng)著傳感技術(shù)蓬勃發(fā)展。分布式光纖傳感器又是光纖傳感技術(shù)中十分引人注目的新器件，它不僅具有一般光纖傳感的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)輻射干擾性、抗電磁干擾性好等，而且充分利用了光纖一維空間連續(xù)分布的特點(diǎn)，可以在沿光纖路徑上同時(shí)得到被測(cè)量場(chǎng)在時(shí)間和空間上的分布信息，顯示出十分獨(dú)特的應(yīng)用前景。分布式光纖傳感技術(shù)具有同時(shí)獲取在傳感光纖區(qū)域內(nèi)隨時(shí)間和空間變化的被測(cè)量分布信息的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍測(cè)量場(chǎng)中分布信息的提取，可解決目前測(cè)量領(lǐng)域的眾多

4、難題。從提出到現(xiàn)在，分布式光纖傳感取得了很大的發(fā)展，并在三個(gè)方面取得突破：基于瑞利散射的分布式傳感技術(shù)；基于拉曼散射的分布式傳感技術(shù)；基于布里淵散射的分布式傳感技術(shù)。其中基于瑞利散射和拉曼散射的研究已經(jīng)趨于成熟，并逐步走向?qū)嵱没??；诓祭餃Y散射的分布式傳感技術(shù)的研究起步較晚，但由于它在溫度、應(yīng)變測(cè)量上所達(dá)到的測(cè)量精度、測(cè)量范圍以及空間分辨率均高于其它傳感技術(shù)，因此這種技術(shù)在目前得到廣泛關(guān)注與研究。根據(jù)傳感器檢測(cè)光是后向散光還是前向散光，

5、分布式傳感系統(tǒng)可以分為兩種：第一種檢測(cè)就是光纖的后向散光：后向散光包括彈性散光和非彈性散光。瑞利后向散射光的波長(zhǎng)與入射光波長(zhǎng)相同，可以用于檢測(cè)光纖連續(xù)損耗分布；而拉曼散射光可用來(lái)檢測(cè)溫度信息，但傳感距離23）喇曼散射：是光纖中的光學(xué)光子和光纖中的光學(xué)聲子發(fā)生非彈性碰撞而產(chǎn)生的，強(qiáng)度比布里淵散射還小一個(gè)數(shù)量級(jí)，頻移上T級(jí)。1.3光纖溫度、應(yīng)變分離理論布里洲散射頻移、強(qiáng)度和溫度、應(yīng)變的光纖如下：布里洲散射頻移與溫度、應(yīng)變關(guān)系：（1）布里洲散

6、射強(qiáng)度與溫度、應(yīng)變關(guān)系：（2）其中，v0、p0分別為0℃溫度下和應(yīng)變下的布里洲散射光的頻移和功率，△T、△分別為溫度、應(yīng)變的變化量，CVT、CVz、CPT、CPt分別為布里洲頻移、功率的溫度系數(shù)和應(yīng)變系數(shù)。T.R.Parker等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)布里洲散射的溫度、應(yīng)變系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量，并得到以下結(jié)果:對(duì)于一個(gè)實(shí)際的布里洲分布式傳感系統(tǒng)，這些系數(shù)需通過(guò)對(duì)系統(tǒng)定標(biāo)來(lái)得到。所以通過(guò)測(cè)量布里洲散射的頻移和強(qiáng)度就可以實(shí)現(xiàn)沿光纖分布的溫度、應(yīng)變的測(cè)量。因