分布式光纖傳感技術及其在航空航天領域的應用展望
發(fā)布時間:2025-01-14 21:45
綜述了分布式布里淵和瑞利光纖傳感技術的主要技術原理、特點及發(fā)展概況,包括布里淵光時域分析技術、布里淵相關域分析技術、動態(tài)布里淵光纖傳感技術、瑞利光時域反射計技術和光頻域反射計技術五項主要技術。在此基礎上,對分布式光纖傳感技術在航空領域的應用進行了回顧,并對其在航天領域的可能應用進行了探討。
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【部分圖文】:
本文編號:4027166
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圖1 布里淵散射效應示意圖
式中:ΔvB為布里淵頻移變化量,ΔT和Δε分別為溫度和應變變化量。CTB和CεB分別為溫度和應變系數,對于普通單模光纖,CBΤ≈1.12MHz/℃,CBΤ≈0.0483MHz/με。如圖2所示,分布式布里淵光纖傳感技術就是通過測量傳感光纖上各位置的布里淵頻移,進而....
圖2 布里淵傳感示意圖
圖1布里淵散射效應示意圖分布式布里淵光纖傳感技術自上個世紀90年代提出以來,已形成了如布里淵光時域分析(Brilouinopticaltimedomainanalysis,BOTDA)[1]、布里淵光相關域分析(Brillouinopticalcorrelatio....
圖3 布里淵光時域分析原理示意圖
式中:τ為泵浦光脈沖寬度。因此,采用短脈沖,可以提高空間分辨率。但是由于受到光纖聲子壽命的限制,常規(guī)BOTDA技術的空間分辨率一般不優(yōu)于1m。為了提高空間分辨率,研究人員們提出了預泵浦技術[6]、暗脈沖技術[7]、差分脈沖對技術等。其中,差分脈沖對技術利用脈寬不同的兩個泵浦脈沖....
圖4 斜坡輔助法測量動態(tài)信號的原理示意圖[14]
式中:vpump和vprobe分別代表泵浦光和探測光的頻率,γ為待測光纖的布里淵線寬。當發(fā)生外界擾動時,待測光纖的布里淵頻移發(fā)生改變,導致增益譜移動,引起探測光增益發(fā)生變化。通過測量探測光增益的變化,就可以解調出外界物理量的變化。由于這類方法不需要激光的頻率調諧,顯著提高了測量速....
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