發(fā)布時間：2022-01-27 07:15

　　近年來,隨著我國土木工程建設和基礎設施建設等領域的快速發(fā)展,人們對鐵路、橋梁、隧道、建筑物等的結構健康監(jiān)測的需求不斷增大。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)點得到了人們的青睞。其中,布里淵光相關域分析（BOCDA）技術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,其中相位調制BOCDA技術的空間分辨率能達到厘米量級。但相位調制BOCDA技術的空間分辨率受限于調制器件的帶寬和輸出能力,難以進一步提高。針對這一問題,本文提出了基于強度調制相位編碼的BOCDA方法,該方法可以降低調制器件對空間分辨率的限制,從而實現(xiàn)更高空間分辨率傳感。本文的主要研究內容如下:（1）在受激布里淵散射（SBS）的耦合波方程的基礎上,建立了相位編碼型BOCDA的理論仿真模型,引用了移動坐標法這一高運算效率的離散化方法,并與常用的時間隱式格式和空間后向差分法所需的仿真時間進行了對比。然后用移動坐標法對相位編碼型BOCDA的理論仿真模型進行了離散化求解。（2）仿真分析了相位調制BOCDA系統(tǒng)和強度調制BOCDA系統(tǒng)中調制信號的帶寬和調制深度對非相關峰處的聲場的抑制效果的影響... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

布里淵echo分布式傳感技術的原理

聲波場重建而產(chǎn)生的影響，最終在5 km 長的待測光纖中達到了 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 分布式傳感技術的原理[8]2008 年，鮑曉毅教授小組提出了基于差分脈沖對的BOTDA（DPP-BOTDA），將兩個脈沖寬度相差很小的泵浦脈沖光先后注入待測光纖中，空間分辨率由這泵浦脈沖光的脈寬差來決定，在實驗中用 50 ns/49 ns 的脈沖對在 1 km 長的待測中實現(xiàn)了0.18 m 的空間分辨率，用20 ns 和 19 ns 實現(xiàn)了 0.15 m 的空間分辨率[9]得的50 ns 脈寬的傳統(tǒng)的 BOTDA 技術和 50 ns/49 ns 脈沖對的 技術測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 的待測光纖中達到了 1 cm 的結果如圖 1-5 所示。

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

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

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



本文編號：3612025