面向POTDR系統(tǒng)應(yīng)用的脈沖光源.pdf

1、近年來，伴隨著光纖傳感技術(shù)的迅速發(fā)展和人們生活水平的提升，光纖傳感器在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在周界安全防范、分布式測量等領(lǐng)域?；谄竦墓饫w傳感是眾多光纖傳感技術(shù)中的一種，該技術(shù)在分辨率、靈敏度、信噪比、可測量參數(shù)等方面有很大的優(yōu)勢，具有極為廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。
　　基于偏振的光纖傳感系統(tǒng)（POTDR,Polarization Optical Time Domain Reflectometer）原理是通過檢

2、測光纖傳感鏈路上散射回來的脈沖光信號的偏振態(tài)變化，利用脈沖的時間信息對偏振態(tài)變化點(diǎn)進(jìn)行定位，快速、有效地監(jiān)測光纖鏈路上的信息。由于POTDR系統(tǒng)中使用的商用脈沖光源體積大、價格貴，導(dǎo)致系統(tǒng)整體成本偏高和使用不便，不利于系統(tǒng)的產(chǎn)品化；且POTDR系統(tǒng)所需脈沖光源較一般光源要求有所不同，需對個別參數(shù)做特別設(shè)計。本論文首先詳細(xì)地研究了POTDR系統(tǒng)的技術(shù)原理；其次，分析了系統(tǒng)所需脈沖光源的特性參數(shù)，給出光源參數(shù)設(shè)計要求，設(shè)計制作了脈沖半導(dǎo)體光

3、源驅(qū)動電路；最后，利用自制的脈沖光源搭建了POTDR傳感系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)擾動的快速探測與定位。
　　本論文的主要研究包括：
　　(1)調(diào)研了分布式光纖傳感器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，研究了POTDR系統(tǒng)的基本原理，分析了半導(dǎo)體激光器的發(fā)光原理及特性參數(shù)；
　　(2)系統(tǒng)的討論了半導(dǎo)體激光器的直接調(diào)制原理、驅(qū)動電路的設(shè)計方法及注意事項，根據(jù)參數(shù)要求設(shè)計了激光驅(qū)動電路，包括:脈沖信號產(chǎn)生電路、調(diào)制電流產(chǎn)生電路以及外圍保護(hù)電路，對制