分布式光纖布里淵傳感系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、傳感器是信息獲取的十分關(guān)鍵的部分，在信息科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合光纖優(yōu)勢的傳感技術(shù)得以問世和發(fā)展。分布式光纖傳感技術(shù)憑借其小體積、低損耗、長距離、高精度，并且可抗電磁干擾和耐腐蝕的優(yōu)勢成為國內(nèi)外科研機構(gòu)、高校、企業(yè)研發(fā)部門爭相研究的熱點。基于受激布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)是利用布里淵散射的頻移量和強度與被測溫度和應(yīng)變存在的特定的關(guān)系，通過光學(xué)、電子學(xué)、信號處理等知識的充分結(jié)合來實現(xiàn)溫度和應(yīng)變信息監(jiān)測的

2、系統(tǒng)，較其它散射型分布式傳感器而言，它具有信號更強，可測距離更長的優(yōu)越性，因此在建筑行業(yè)、軌道交通、電力系統(tǒng)、水工領(lǐng)域、石油行業(yè)、地質(zhì)檢測、航天事業(yè)等方面都有著良好的應(yīng)用前景。
　　本文圍繞分布式光纖布里淵傳感系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，完成了布里淵傳感系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)搭建，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的種種問題，并提出了針對這些問題的優(yōu)化方法。論文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　1.在介紹布里淵散射理論的基礎(chǔ)上，了解分布式光纖布里淵傳

3、感系統(tǒng)的原理，分析了系統(tǒng)的重要理論基礎(chǔ)——布里淵光時域分析(BOTDA)技術(shù)和微波掃頻技術(shù);
　　2.設(shè)計和確定系統(tǒng)光路、電路的結(jié)構(gòu)和器件的選擇，詳細介紹系統(tǒng)各器件的性能參數(shù)，以及在此參數(shù)下擬達到的空間分辨率、時間分辨率、測量精度等技術(shù)指標，介紹信號處理方案;
　　3.進行實驗系統(tǒng)搭建，完成主要器件的測試、信號光和泵浦光的調(diào)制，確定合適的頻率，對點頻設(shè)置下的布里淵增益現(xiàn)象進行了觀察，進而通過微波掃頻器掃描出三維布里淵增益譜;