本文關(guān)鍵詞：基于Raman散射分布式光纖測溫系統(tǒng)中APD器件的溫漂研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著光纖技術(shù)的快速發(fā)展，分布式光纖測溫技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于溫度測量領(lǐng)域中，成為溫度測量的重要手段。與傳統(tǒng)的溫度傳感技術(shù)相比，分布式光纖測溫技術(shù)具有不受電磁干擾、可同時(shí)獲取幾百個(gè)甚至幾千個(gè)溫度信息和測溫穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，應(yīng)用前景良好。 在整個(gè)分布式光纖測溫系統(tǒng)中，作為APD重要參數(shù)之一的增益，容易受到外界環(huán)境的干擾，溫度對其影響尤為明顯。因此，必須對APD環(huán)境溫度進(jìn)行控制來保證APD正常工作、整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，這也是本文研究的重點(diǎn)。本文主要研究內(nèi)容包括： 1深入分析和研究了國內(nèi)外關(guān)于分布式光纖測溫技術(shù)的各種方法和技術(shù)，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)，探討了拉曼散射分布式光纖測溫技術(shù)的可行性和必要性，重點(diǎn)介紹了其原理和優(yōu)勢。 2設(shè)計(jì)了一套基于Raman散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)，主要介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程和硬件組成，完成了全部器件的選型和焊接工作。闡述了系統(tǒng)信號采集處理方法，論述了波分復(fù)用器的特性及系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。完成了激光器驅(qū)動(dòng)電路和信號放大電路的設(shè)計(jì)工作，并進(jìn)行了相應(yīng)的信號調(diào)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和實(shí)時(shí)性。 3論述了APD的基本工作原理，對APD進(jìn)行了噪聲和最佳雪崩增益分析，討論了APD雪崩增益與入射光功率、偏置電壓及環(huán)境溫度的關(guān)系�；贏PD雪崩增益與三者的關(guān)系，設(shè)計(jì)了APD溫漂測試系統(tǒng)。討論了其組成及參數(shù)設(shè)置，并基于控制變量法進(jìn)行了相應(yīng)的溫漂實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在解決APD溫漂問題上，恒溫法優(yōu)于偏壓調(diào)節(jié)法。 4在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，，基于恒溫法設(shè)計(jì)了APD溫漂控制系統(tǒng)。介紹了溫漂控制系統(tǒng)的組成及恒溫裝置的設(shè)計(jì)。在恒溫裝置設(shè)計(jì)中考慮到了其箱體的選擇及絕熱材料的篩選。APD溫漂控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為解決APD溫漂問題提供了保障，也是后續(xù)工作順利進(jìn)展的前提。
【關(guān)鍵詞】：分布式 拉曼散射 光時(shí)域反射技術(shù) 測溫系統(tǒng) APD溫漂
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH811
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目次9-12
• 圖清單12-13
• 表清單13-15
• 1 緒論15-28
• 1.1 引言15-16
• 1.2 分布式光纖測溫技術(shù)的特點(diǎn)16
• 1.3 分布式光纖測溫系統(tǒng)概述16-22
• 1.3.1 分布式光纖測溫系統(tǒng)的研究進(jìn)展17-18
• 1.3.2 分布式光纖測溫系統(tǒng)的主要類型18-22
• 1.4 光電轉(zhuǎn)換器件概述22-26
• 1.4.1 光電二極管（PIN）23
• 1.4.2 光電倍增管（PMT）23-24
• 1.4.3 雪崩二極管（APD）24-26
• 1.4.4 光電轉(zhuǎn)換器件的選擇26
• 1.5 論文的內(nèi)容安排與主要工作26-28
• 2 Raman 散射分布式光纖測溫系統(tǒng)的構(gòu)建28-39
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)28
• 2.2 激光器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)28-30
• 2.3 半導(dǎo)體激光器30-31
• 2.4 波分復(fù)用器特性31-32
• 2.5 光電轉(zhuǎn)換器 APD32-33
• 2.6 放大電路設(shè)計(jì)33-35
• 2.7 信號采集處理部分35-36
• 2.8 系統(tǒng)分辨率分析36-38
• 2.8.1 空間分辨率36-37
• 2.8.2 溫度分辨率37
• 2.8.3 時(shí)間分辨率37-38
• 2.8.4 系統(tǒng)性能指標(biāo)38
• 2.9 本章小結(jié)38-39
• 3 APD 基本工作原理及特性39-47
• 3.1 APD 基本工作原理39-42
• 3.2 APD 雪崩二極管噪聲的分析42-43
• 3.3 APD 雪崩增益分析43-46
• 3.3.1 APD 最佳雪崩增益推導(dǎo)43-45
• 3.3.2 影響 APD 雪崩增益的因素分析45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 APD 溫漂實(shí)驗(yàn)研究47-65
• 4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及參數(shù)47-54
• 4.1.1 連續(xù)可調(diào)光源47-48
• 4.1.2 激光器連續(xù)光調(diào)整實(shí)驗(yàn)48-51
• 4.1.3 Y 型光衰減器51-53
• 4.1.4 APD 探測器53
• 4.1.5 溫度可調(diào)恒溫箱及放大電路53-54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头桨?/span>54-55
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-64
• 4.3.1 不同輸入光功率與輸出信號關(guān)系55-58
• 4.3.2 不同偏置電壓與輸出信號關(guān)系58-61
• 4.3.3 不同環(huán)境溫度與輸出信號關(guān)系61-63
• 4.3.4 偏壓調(diào)整實(shí)驗(yàn)63-64
• 4.4 實(shí)驗(yàn)分析64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 5 APD 溫度控制系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)65-74
• 5.1 APD 溫度控制系統(tǒng)的組成65
• 5.2 溫度制冷片65-66
• 5.3 溫控電路設(shè)計(jì)66-68
• 5.4 恒溫裝置的設(shè)計(jì)68-73
• 5.4.1 恒溫裝置形狀的選擇68
• 5.4.2 絕熱材料的選擇68-69
• 5.4.3 恒溫裝置尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)69-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 6 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 總結(jié)74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 作者簡歷79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于Raman散射分布式光纖測溫系統(tǒng)中APD器件的溫漂研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274752