近年來,隨著我國土木工程建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的快速發(fā)展,人們對(duì)鐵路、橋梁、隧道、建筑物等的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的需求不斷增大。而光纖傳感器由于其具有體積小、重量輕、抗惡劣環(huán)境侵蝕、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)得到了人們的青睞。其中,布里淵光相關(guān)域分析（BOCDA）技術(shù)的空間分辨率可以免受聲子壽命的限制,具有很高的空間分辨率,其中相位調(diào)制BOCDA技術(shù)的空間分辨率能達(dá)到厘米量級(jí)。但相位調(diào)制BOCDA技術(shù)的空間分辨率受限于調(diào)制器件的帶寬和輸出能力,難以進(jìn)一步提高。針對(duì)這一問題,本文提出了基于強(qiáng)度調(diào)制相位編碼的BOCDA方法,該方法可以降低調(diào)制器件對(duì)空間分辨率的限制,從而實(shí)現(xiàn)更高空間分辨率傳感。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）在受激布里淵散射（SBS）的耦合波方程的基礎(chǔ)上,建立了相位編碼型BOCDA的理論仿真模型,引用了移動(dòng)坐標(biāo)法這一高運(yùn)算效率的離散化方法,并與常用的時(shí)間隱式格式和空間后向差分法所需的仿真時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比。然后用移動(dòng)坐標(biāo)法對(duì)相位編碼型BOCDA的理論仿真模型進(jìn)行了離散化求解。（2）仿真分析了相位調(diào)制BOCDA系統(tǒng)和強(qiáng)度調(diào)制BOCDA系統(tǒng)中調(diào)制信號(hào)的帶寬和調(diào)制深度對(duì)非相關(guān)峰處的聲場(chǎng)的抑制效果的影響... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

布里淵echo分布式傳感技術(shù)的原理

聲波場(chǎng)重建而產(chǎn)生的影響，最終在5 km 長的待測(cè)光纖中達(dá)到了 5 cm 的空間分辨]。其傳感原理如圖 1-2 所示。圖 1-2 布里淵echo 分布式傳感技術(shù)的原理[8]2008 年，鮑曉毅教授小組提出了基于差分脈沖對(duì)的BOTDA（DPP-BOTDA），將兩個(gè)脈沖寬度相差很小的泵浦脈沖光先后注入待測(cè)光纖中，空間分辨率由這泵浦脈沖光的脈寬差來決定，在實(shí)驗(yàn)中用 50 ns/49 ns 的脈沖對(duì)在 1 km 長的待測(cè)中實(shí)現(xiàn)了0.18 m 的空間分辨率，用20 ns 和 19 ns 實(shí)現(xiàn)了 0.15 m 的空間分辨率[9]得的50 ns 脈寬的傳統(tǒng)的 BOTDA 技術(shù)和 50 ns/49 ns 脈沖對(duì)的 技術(shù)測(cè)光纖上不同位置的三維BGS 如圖 1-3 所示。

圖 1-4 擬合出的76℃熱區(qū)附近的BFS[11]，Alejnndro Domingucz-Lopcz 等人用脈沖寬度分為別26.4 nP-BOTDA系統(tǒng)在長度為10 km 的待測(cè)光纖中達(dá)到了 1 cm 的結(jié)果如圖 1-5 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]布里淵分布式傳感的空間分辨率及標(biāo)定方法[J]. 崔何亮,張丹,施斌.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(07)

博士論文
[1]光纖中基于受激布里淵散射慢光效應(yīng)的光延遲技術(shù)研究[D]. 巴德欣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于光學(xué)捷變頻的動(dòng)態(tài)分布式布里淵光纖傳感技術(shù)研究[D]. 王本章.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3612025