受激布里淵散射是光纖中主要的非線性效應(yīng)之一,基于受激布里淵散射能量轉(zhuǎn)移和相位改變的矢量特性,其在光纖傳感和微波光子信號處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。矢量受激布里淵散射相關(guān)特性對基于矢量受激布里淵散射的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要,但目前尚無對其全面研究的報道。為了充分、靈活地利用矢量受激布里淵散射特性,有必要對其進(jìn)行全面的研究。為此,本文對矢量受激布里淵散射特性及其相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了全面、深入的理論與實(shí)驗研究,主要內(nèi)容及成果如下:1.理論分析和實(shí)驗研究了基于受激布里淵散射的布里淵光時域分析系統(tǒng)性能優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。對布里淵光時域分析系統(tǒng)的偏振特性進(jìn)行理論分析,實(shí)驗證明了擾偏器對系統(tǒng)偏振噪聲的降低和布里淵頻移測量準(zhǔn)確度的提高;對布里淵光時域分析系統(tǒng)的功率特性進(jìn)行理論和實(shí)驗分析,得到系統(tǒng)的功率優(yōu)化策略;對多波長布里淵光時域分析系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,實(shí)驗證明了多波長光信號的引入對系統(tǒng)信噪比和布里淵頻移測量準(zhǔn)確度的提高;實(shí)驗證明了自外差檢測方案的引入和擾偏器位置的選擇對系統(tǒng)信噪比的提高和性能的優(yōu)化。2.理論分析和實(shí)驗研究了矢量受激布里淵散射特性。建立了矢量受激布里淵散射數(shù)學(xué)模型,設(shè)計并搭建了基于外差泵浦-探測... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

布里淵散射譜洛倫茲曲線

器調(diào)制后產(chǎn)生多波長光信號，多波長光件與圖 2-2 所示實(shí)驗系統(tǒng)中的器件相同電光調(diào)制器微波源耦合器聲光調(diào)制器脈沖源光摻鉺光纖放大器示波器隔離器擾偏器圖 2-11 多波長增益型 BOTDA 實(shí)驗系統(tǒng)1 Experiment system of multi-wavelength gai圖 2-9 可知，在相位調(diào)制器半波電壓固號的幅度可以改變相位調(diào)制器輸出多波論分析和實(shí)驗驗證，得到在設(shè)置信號源三個光強(qiáng)近似相等的光信號，光譜如圖

(a) 雙邊帶 (b) 單邊帶(a) Double sideband (b) Single sideband圖 3-5 信號光譜Fig. 3-5 Signal spectrum包含探測光和本振光的 MZI 輸出由耦合器 2 分為兩路，一路進(jìn)入測試光纖與相向傳輸?shù)谋闷止獍l(fā)生SBS作用，由光電檢測器1(Photoelectric Detector1, PD1)進(jìn)行外差檢測，提取頻率為 200 MHz 的正弦拍頻信號作為檢測信號；另一路直接由 PD2 進(jìn)行外差檢測提取相同頻率的正弦拍頻信號作為參考信號。隔離器(Isolator, ISO)用來保證 MZI 不受泵浦光影響。示波器(Oscilloscope, OSC)通道 1采集進(jìn)入光纖的檢測信號，通道 2 采集未進(jìn)入光纖的參考信號。當(dāng)上支路泵浦光連接至環(huán)行器 3 的 1 端口時，OSC 通道 1 檢測到的為發(fā)生 SBS 作用的檢測信號；當(dāng)上支路泵浦光未連接環(huán)行器 3 的 1 端口時，OSC 通道 1 檢測到的為未發(fā)生 SBS作用的檢測信號。不連接泵浦光，分別采用譜寬為 10.3 KHz、1.6 MHz、3 MHz的激光器進(jìn)行測量，檢測波形如 3-6 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]電光調(diào)制器自適應(yīng)偏振控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 李永倩,孟祥騰,安琪,呂安強(qiáng),王躍,王宇.  紅外與激光工程. 2015(06)
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博士論文
[1]基于多波長光源的布里淵光纖傳感系統(tǒng)研究[D]. 李存磊.南京大學(xué) 2012

碩士論文
[1]脈沖預(yù)泵浦瑞利BOTDA傳感系統(tǒng)分析與設(shè)計[D]. 李婷.華北電力大學(xué) 2016
[2]BOTDA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的理論和實(shí)驗研究[D]. 孟祥騰.華北電力大學(xué) 2015
[3]瑞利BOTDA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王虎.華北電力大學(xué) 2013
[4]光學(xué)相位調(diào)制的原理和應(yīng)用[D]. 朱軍.北京郵電大學(xué) 2007



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