分布式光纖傳感系統(tǒng)在地震波探測中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-04-13 04:50
基于?-OTDR系統(tǒng)的分布式光纖傳感系統(tǒng)利用光纖中后向瑞利散射光的相位變化對沿光纖的振動信號進(jìn)行傳感。光纖作為傳輸介質(zhì)同時作為傳感介質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)長距離分布式振動傳感,目前已經(jīng)廣泛用于周界安防、管道檢測、建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測、地震勘探等領(lǐng)域。對?-OTDR系統(tǒng)的研究主要集中于光學(xué)系統(tǒng)及信號處理。但實(shí)際上傳感光纖也是決定?-OTDR系統(tǒng)的重要因素,本文集中于?-OTDR系統(tǒng)在地震波勘探中的應(yīng)用研究,主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)集中在以下幾點(diǎn):首先,細(xì)致分析并推導(dǎo)了光纖在振動作用下光纖內(nèi)部光場的變化,包括軸向振動和徑向振動,以及光纖多個參數(shù)與最終相位變化的關(guān)系。從理論上分析了材料特性與光纜內(nèi)部光纖封裝方式對靈敏度的影響,包括材料特性與內(nèi)部纏繞角度。針對于普通光纜對于地面震動和井下橫向振動不敏感的缺點(diǎn),設(shè)計了多種具有特殊結(jié)構(gòu)的光纜。這幾種光纜具備不同的材料、特性、光纖。隨后將這幾種光纜埋設(shè)于地面,使用籃球自由落體,測試它們在同一振動激發(fā)源下的響應(yīng)。分析其響應(yīng)結(jié)果,通過控制變量手段,得到材料特性與纏繞特性對光纜地面震動響應(yīng)的影響。基于該分析結(jié)果,指出適合于地面震動感測和井下橫向感測的光纜。接著,在第四章中,提...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
M-Z干涉儀基本原理圖
邁克爾遜干涉儀原理圖
薩格納克干涉儀原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光纖干涉式振動傳感器中順變柱體剛度系數(shù)的計算方法[J]. 高文智,陳建冬,葛兆斌,孫韋,付群健,郎金鵬,常天英,崔洪亮. 中國激光. 2017(03)
[2]干涉型光纖傳感器PGC解調(diào)算法的研究[J]. 張愛玲,王愷晗,郝彬,王燕. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2013(06)
[3]基于多頻率綜合鑒別φ-OTDR系統(tǒng)中干涉衰落假信號的相位解調(diào)技術(shù)[J]. 周俊,潘政清,葉青,蔡海文,趙浩,瞿榮輝,方祖捷. 中國激光. 2013(09)
[4]水下聲場激光相干探測的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉偉,張駿. 光電子技術(shù). 2013(02)
[5]基于Matlab的巴特沃斯濾波器設(shè)計[J]. 王大偉,賈榮叢,王劃一. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(21)
[6]懸臂梁式壓電振動能采集器的建模及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 賀學(xué)鋒,杜志剛,趙興強(qiáng),溫志渝,印顯方. 光學(xué)精密工程. 2011(08)
[7]基于順變柱體和膜片復(fù)合結(jié)構(gòu)的壓差式光纖矢量水聽器研究[J]. 呂文磊,龐盟,王利威,張敏,周宏樸,廖延彪,康崇,苑立波. 光學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[8]大掃描范圍光纖壓電相位調(diào)制器設(shè)計[J]. 李保生,劉勇,王安. 半導(dǎo)體光電. 2007(01)
[9]三維推挽式順變柱體干涉型加速度傳感系統(tǒng)[J]. 王金海,陳才和,Zoran Salcic,丁桂蘭,唐東林. 光電工程. 2006(06)
[10]順變柱體型全光纖加速度檢波器[J]. 丁桂蘭,劉振富,崔宇明,張德龍,陳才和. 光學(xué)學(xué)報. 2002(03)
博士論文
[1]基于分布式全光纖振動傳感技術(shù)的井下事故后救援監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 李楚瑞.復(fù)旦大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分布式光纖地震波傳感系統(tǒng)及勘探應(yīng)用研究[D]. 方欣棟.電子科技大學(xué) 2018
[2]大氣偏振光學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計與介質(zhì)特性研究[D]. 鄭驪昂.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]Ф-OTDR分布式光纖擾動傳感系統(tǒng)模式識別研究[D]. 張顏.北京交通大學(xué) 2016
[4]三分量加速度地震檢波器簡諧振子的研究[D]. 張寧波.河南理工大學(xué) 2011
[5]低反射率FBG傳感系統(tǒng)及其與光纖干涉儀的復(fù)用[D]. 劉川.電子科技大學(xué) 2011
[6]基于偏振態(tài)探測的分布式光纖振動傳感器[D]. 朱燕.電子科技大學(xué) 2011
[7]基于布里淵散射的雙光路分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)研究[D]. 秦昕.華中科技大學(xué) 2011
[8]基于BOTDA分布式光纖傳感系統(tǒng)精度的試驗(yàn)研究[D]. 趙園園.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3134651
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
M-Z干涉儀基本原理圖
邁克爾遜干涉儀原理圖
薩格納克干涉儀原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光纖干涉式振動傳感器中順變柱體剛度系數(shù)的計算方法[J]. 高文智,陳建冬,葛兆斌,孫韋,付群健,郎金鵬,常天英,崔洪亮. 中國激光. 2017(03)
[2]干涉型光纖傳感器PGC解調(diào)算法的研究[J]. 張愛玲,王愷晗,郝彬,王燕. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2013(06)
[3]基于多頻率綜合鑒別φ-OTDR系統(tǒng)中干涉衰落假信號的相位解調(diào)技術(shù)[J]. 周俊,潘政清,葉青,蔡海文,趙浩,瞿榮輝,方祖捷. 中國激光. 2013(09)
[4]水下聲場激光相干探測的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉偉,張駿. 光電子技術(shù). 2013(02)
[5]基于Matlab的巴特沃斯濾波器設(shè)計[J]. 王大偉,賈榮叢,王劃一. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(21)
[6]懸臂梁式壓電振動能采集器的建模及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 賀學(xué)鋒,杜志剛,趙興強(qiáng),溫志渝,印顯方. 光學(xué)精密工程. 2011(08)
[7]基于順變柱體和膜片復(fù)合結(jié)構(gòu)的壓差式光纖矢量水聽器研究[J]. 呂文磊,龐盟,王利威,張敏,周宏樸,廖延彪,康崇,苑立波. 光學(xué)學(xué)報. 2010(02)
[8]大掃描范圍光纖壓電相位調(diào)制器設(shè)計[J]. 李保生,劉勇,王安. 半導(dǎo)體光電. 2007(01)
[9]三維推挽式順變柱體干涉型加速度傳感系統(tǒng)[J]. 王金海,陳才和,Zoran Salcic,丁桂蘭,唐東林. 光電工程. 2006(06)
[10]順變柱體型全光纖加速度檢波器[J]. 丁桂蘭,劉振富,崔宇明,張德龍,陳才和. 光學(xué)學(xué)報. 2002(03)
博士論文
[1]基于分布式全光纖振動傳感技術(shù)的井下事故后救援監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 李楚瑞.復(fù)旦大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分布式光纖地震波傳感系統(tǒng)及勘探應(yīng)用研究[D]. 方欣棟.電子科技大學(xué) 2018
[2]大氣偏振光學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計與介質(zhì)特性研究[D]. 鄭驪昂.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]Ф-OTDR分布式光纖擾動傳感系統(tǒng)模式識別研究[D]. 張顏.北京交通大學(xué) 2016
[4]三分量加速度地震檢波器簡諧振子的研究[D]. 張寧波.河南理工大學(xué) 2011
[5]低反射率FBG傳感系統(tǒng)及其與光纖干涉儀的復(fù)用[D]. 劉川.電子科技大學(xué) 2011
[6]基于偏振態(tài)探測的分布式光纖振動傳感器[D]. 朱燕.電子科技大學(xué) 2011
[7]基于布里淵散射的雙光路分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)研究[D]. 秦昕.華中科技大學(xué) 2011
[8]基于BOTDA分布式光纖傳感系統(tǒng)精度的試驗(yàn)研究[D]. 趙園園.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3134651
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