為解決現(xiàn)有分布式光纖傳感系統(tǒng)測量空間分辨率和高頻率響應(yīng)兩者不能兼顧的問題,基于對瑞利散射的相位敏感型光時(shí)域分析技術(shù)與馬赫澤德光纖傳感原理的研究,采用瑞利散射光纖雷達(dá)技術(shù)和干涉型馬赫澤德分布式光纖傳感技術(shù)相結(jié)合,搭建了一套基于φ-OTDR馬赫澤德光纖傳感系統(tǒng)。通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,系統(tǒng)傳感距離達(dá)到30 km,定位精度達(dá)到10 m,頻率響應(yīng)達(dá)到兆赫茲,可用于對外界擾動進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。 

【文章來源】：長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

φ-OTDR系統(tǒng)等效圖

振動效果示意圖

MZI光纖傳感系統(tǒng)原理圖如圖2所示，窄線寬光源發(fā)出的連續(xù)光經(jīng)耦合器1分為兩束，分別進(jìn)入傳感光纖和參考光纖，由于兩光纖長度存在微小臂長差，當(dāng)傳感光纖發(fā)生擾動時(shí)，傳感光纖的光纖折射率、纖芯長度和纖芯內(nèi)徑發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致光在光纖中傳輸時(shí)相位改變，兩束光在耦合器2處發(fā)生干涉后，進(jìn)入光電探測器。通過測量干涉光信號的相位信息，從而得到振動信號的頻率信息。當(dāng)外界物理量為振動時(shí)，干涉光中相位變化即為外界振動的時(shí)域變化，其變化頻率與外界振動的振動頻率相同[6]。1.3 φ-OTDR馬赫澤德振動傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于3×3耦合器的光纖相位解調(diào)算法[J]. 宋美杰,于廷寬.  光通信技術(shù). 2019(05)
[2]基于Φ-OTDR的煤層氣管線外界入侵振動檢測系統(tǒng)[J]. 王鵬飛,董齊,劉昕,王宇,王東,靳寶全.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]分布式多參數(shù)光纖傳感技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 況洋,吳昊庭,張敬棟,周歡,鄭華,黃禮剛,白永忠,屈定榮,邱楓,朱濤.  光電工程. 2018(09)
[4]基于分布式光纖傳感器的管涌監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 崔光磊,衣文索,牛衛(wèi)叢,張葉浩.  長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]基于光纖振動傳感器與FPGA的石油管道安防系統(tǒng)[J]. 張暉,呂宏偉,馮進(jìn)良,才存良.  長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)

碩士論文
[1]基于3*3耦合器雙馬赫曾德分布式光纖傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 張葉浩.長春理工大學(xué) 2018
[2]基于φ-OTDR與MZI復(fù)合的超長周界光纖預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 盛逐風(fēng).北京交通大學(xué) 2016
[3]基于MZI的光纖周界防區(qū)系統(tǒng)的研究[D]. 張睿.武漢郵電科學(xué)研究院 2012



本文編號：3278070