本文關(guān)鍵詞：基于多頻相干光時域反射計的光纖溫度分布測量　出處：《半導(dǎo)體光電》2015年03期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 分布式光纖傳感 多頻光源 溫度 相干光時域反射

【摘要】：提出了一種基于瑞利散射的多頻相干光時域反射溫度測量方法,采用相位調(diào)制產(chǎn)生多頻探測光,可有效地提高傳感光纖的受激布里淵散射閾值,降低系統(tǒng)中的相干瑞利噪聲,提高系統(tǒng)信噪比;當(dāng)按光源頻率和相位調(diào)制器調(diào)制頻率的變化量之比等于二頻率之比對二者進行同時調(diào)節(jié)時,可實現(xiàn)光纖溫度的高精度分布式測量。理論研究了多頻相干光時域反射計的傳感機理,利用MATLAB仿真比較了采用單頻和多頻光源時傳感系統(tǒng)的性能。結(jié)果表明,在系統(tǒng)信噪比為5dB和掃頻范圍為3GHz時,系統(tǒng)可達到空間分辨率為1m、最大測量誤差為0.005℃的性能指標(biāo)。
[Abstract]:A coherent optical time domain reflectometer temperature measurement method of multi frequency Rayleigh scattering is presented based on the multi frequency probe produced by phase modulation, which can effectively improve the sensing optical fiber stimulated Brillouin scattering threshold, reduce coherent Rayleigh noise in the system, improve the system SNR; when according to the change of source frequency and modulation frequency the ratio is equal to the ratio of the two and two frequency regulation, which can achieve high accuracy of distributed optical fiber temperature measurement. The sensing mechanism of multi frequency coherent optical time domain reflectometer is studied in theory, and the performance of the sensor system with single frequency and multi frequency light sources is compared by using MATLAB simulation. The results show that, when the signal to noise ratio of the system is 5dB and the range of sweep frequency is 3GHz, the system can reach the performance index of 1m and the maximum measurement error of 0.005.
【作者單位】： 華北電力大學(xué)電子與通信工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(61377088) 河北省自然科學(xué)基金項目(E2012502045,F2014502098)
【分類號】：TH811
【正文快照】： 0引言相干光時域反射計(Coherent Optical TimeDomain Reflectometer,COTDR)主要用于光纖的故障定位和損耗測量,在長距離海底光纜監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。近年來,科研工作者在COTDR研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)光纖溫度和應(yīng)變發(fā)生變化時,熱光效應(yīng)和彈光效應(yīng)會引起瑞利散射信號功率譜的

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李榮偉;李永倩;楊志;李保罡;;基于相干光時域反射計的光纖溫度傳感測量[J];光子學(xué)報;2010年11期

2 楊莉;楊志;劉瑋;李永倩;;COTDR散射信號相關(guān)特性的研究[J];光通信研究;2012年04期

3 陳偉;孟洲;;相位調(diào)制對光纖受激布里淵散射閾值的影響[J];中國激光;2011年03期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程登彪;;泊松隨機變量的模擬及應(yīng)用[J];高等函授學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

2 孫妍;劉向麗;;關(guān)于概率統(tǒng)計課程教學(xué)改革的幾點思考[J];中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊;2007年17期

3 呂月蘭;行永偉;;相位光時域反射計瑞利散射波形特性研究[J];光學(xué)學(xué)報;2011年08期

4 楊斌;田杰;江健武;沈春光;段紹輝;;分布式光纖載流量/溫度安全監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J];光學(xué)儀器;2013年01期

5 謝淑平;許國良;;基于相位調(diào)制法的光纖受激布里淵散射抑制[J];光學(xué)學(xué)報;2013年02期

6 陳學(xué)義;董鳳忠;張曉磊;嚴(yán)冰;李俊;Brian Culshaw;;基于相干后向瑞利散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)[J];光電子.激光;2013年09期

7 楊斌;孫玉國;;新型光纖電纜故障定位系統(tǒng)[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2013年06期

8 朱晶;許慧文;彭敏;;分布式光纖傳感技術(shù)在公路隧道中的應(yīng)用[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2014年05期

9 趙麗娟;李永倩;徐志鈕;;多模光纖布里淵散射閾值理論分析與計算[J];半導(dǎo)體光電;2014年06期

10 劉松波;;GKF算法下對機動目標(biāo)多步預(yù)測的誤差分析[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2008年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 林古立;互聯(lián)網(wǎng)信息檢索中的多樣化排序研究及應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2011年

2 韓紅云;高速公路特許經(jīng)營投資風(fēng)險管理研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

3 呂立冬;頻分復(fù)用相干光時域反射系統(tǒng)研究[D];南京大學(xué);2012年

4 肖倩;穩(wěn)定的長距離光纖分布式干涉測量技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 杜文博;基于譜線操控的窄線寬光纖放大器受激布里淵散射效應(yīng)抑制技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 王力;負激勵下企業(yè)集團內(nèi)部協(xié)商定價的博弈分析[D];長沙理工大學(xué);2008年

3 吳瑩琰;移動網(wǎng)絡(luò)客服系統(tǒng)性能模型的研究與分析[D];上海交通大學(xué);2008年

4 王潤琪;信息不完全的模糊隨機多準(zhǔn)則決策方法研究[D];中南大學(xué);2008年

5 劉松波;機動目標(biāo)運動軌跡的成組估計[D];沈陽航空工業(yè)學(xué)院;2008年

6 侯曉玲;腦電圖數(shù)據(jù)中α波功率譜分布特性的研究[D];大連交通大學(xué);2008年

7 郭云飛;非獨立隨機變量的線性組合分布的研究[D];延邊大學(xué);2010年

8 趙麗琴;基于貝葉斯理論的隨機多準(zhǔn)則群決策方法研究[D];中南大學(xué);2009年

9 孫輝;全光任意波形產(chǎn)生器的設(shè)計及梳狀相干光源的研究[D];天津理工大學(xué);2012年

10 劉玉;光纖中基于受激布里淵散射的慢光技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2012年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王其富;喬學(xué)光;賈振安;尉婷;高宏;王向宇;;布里淵散射分布式光纖傳感技術(shù)的研究進展[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年07期

2 陳偉;王科研;孟洲;;Stimulated Brillouin scattering effect on gain saturation of distributed fiber Raman amplifiers[J];Chinese Optics Letters;2010年04期

3 杜建新;;色散管理波分復(fù)用系統(tǒng)中的簡并四波混頻噪聲[J];光學(xué)學(xué)報;2009年09期

4 楊建良,查開德,涂濤;外調(diào)制光纖CATV中SBS與MPI的激光器高頻微擾抑制理論分析[J];光子學(xué)報;2000年01期

5 李建中;饒云江;冉曾令;謝孔利;;基于ф-OTDR和POTDR結(jié)合的分布式光纖微擾傳感系統(tǒng)[J];光子學(xué)報;2009年05期

6 楊建良,查開德;光纖AM-CATV外調(diào)制傳輸系統(tǒng)中雙頻調(diào)相抑制SBS的理論分析[J];中國激光;2000年08期

7 楊建良,郭照南,查開德;調(diào)相法抑制光纖CATV中受激布里淵散射的實驗研究[J];中國激光;2001年05期

8 鐘先瓊;向安平;;高階色散和飽和非線性下的交叉相位調(diào)制不穩(wěn)定性[J];中國激光;2009年02期

9 張歡;李蔚;梅君瑤;王騰;遲楠;黃德修;;動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中交叉相位調(diào)制和放大自發(fā)輻射噪聲積累效應(yīng)的傳輸代價[J];中國激光;2009年05期

10 王正平;胡大偉;張懷金;程秀鳳;于浩海;許心光;王繼揚;邵宗書;;BaWO_4晶體的高效受激拉曼散射[J];中國激光;2009年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 謝孔利;基于φ-OTDR的分布式光纖傳感系統(tǒng)[D];電子科技大學(xué);2008年

2 岳劍峰;分布式光纖Φ-OTDR安防系統(tǒng)實用化研究[D];電子科技大學(xué);2009年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳秀麗;低相干光干涉的物體測量和層析像檢驗[J];光機電信息;1999年06期

2 薛道均;胡榮;黎Pr;;相干光多頻帶DFT-SOFDM在長距離光纖傳輸中的應(yīng)用研究[J];電力信息化;2012年10期

3 周維楨 ,陳家壁;相干光微分處理的原理和實驗[J];華中工學(xué)院學(xué)報;1980年02期

4 P.J.Chandley;劉濟林;;從相干光的散射測量表面粗度[J];國外計量;1978年04期

5 鞠蘇明,畢光國;存在相位漂移的相干光 CDMA 系統(tǒng)的性能[J];東南大學(xué)學(xué)報;1997年05期

6 S.M.Graham ,劉乃謙;各種莫爾技術(shù)靈敏度和分辨率的極限[J];光學(xué)技術(shù);1992年01期

7 劉勇;陳家璧;;相干光對共聚焦顯微鏡軸向強度響應(yīng)的影響[J];光電工程;2006年12期

8 蔡偉建;陳遠繩;;莫爾偏轉(zhuǎn)法中衍射效應(yīng)對條紋對比度的影響—相干光照明[J];光學(xué)儀器;1991年02期

9 田景敏;;相干光視差測圖[J];武測科技;1986年02期

10 ;激光在軍事上的應(yīng)用[J];外國海軍導(dǎo)彈科技動態(tài);1973年11期

相關(guān)會議論文 前1條

1 薛道均;胡榮;黎Pr;;相干光多頻帶DFT-S OFDM在長距離光纖傳輸中的應(yīng)用研究[A];2012電力行業(yè)信息化年會優(yōu)秀論文專輯[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 呂立冬;頻分復(fù)用相干光時域反射系統(tǒng)研究[D];南京大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 馮勇;數(shù)字相干光檢測研究與應(yīng)用[D];清華大學(xué);2010年

2 閆成至;基于低相干光干涉的微波延時測量研究[D];清華大學(xué);2010年

3 張帥;基于導(dǎo)頻的相干光OFDM系統(tǒng)信道估計研究[D];聊城大學(xué);2013年

4 陶勇;基于OFDM的相干光傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2014年

5 張斯堯;相干光OFDM系統(tǒng)中非線性損傷及其抑制方法研究[D];西南交通大學(xué);2013年

6 樊洋洋;高速相干光接收機關(guān)鍵算法的研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

，

本文編號：1341071