本文關(guān)鍵詞：BOTDA分布式光纖溫度測量系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：分布式布里淵光纖傳感器是近年來國際上研究最具潛力的傳感技術(shù)之一,該技術(shù)在石油管道、橋梁、大壩、地鐵、隧道等大型工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中具有非常重要的應(yīng)用價值。本文主要包括以下幾部分內(nèi)容： 1)詳細概述了布里淵光纖傳感系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,分析了光纖中布里淵散射原理及溫敏特性,建立了布里淵頻移與溫度之間函數(shù)關(guān)系； 2)提出了利用電光調(diào)制(EOM)移頻技術(shù)進行分布式光纖布里淵溫度傳感新方法,解決了使用兩臺激光器存在的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作不穩(wěn)定等問題,通過實驗觀測到了電光調(diào)制輸出光,提出了避免電光調(diào)制輸出雙邊帶光對傳感系統(tǒng)影響的方法； 3)設(shè)計并研制了光電轉(zhuǎn)換電路、背景光調(diào)節(jié)電路、程控增益放大電路、濾波電路和窄脈沖產(chǎn)生電路,對光電轉(zhuǎn)換電路的探測能力進行了實驗,測試結(jié)果表明：該電路可以探測到20nw的窄脈沖激光信號,滿足布里淵微弱信號探測的需要,該電路還具有根據(jù)背景光和信號光的強度自動調(diào)節(jié)零點和增益的功能； 4)針對布里淵信號信噪比低的問題,提出了利用數(shù)字平均法對傳感信號進行處理的方法,分析數(shù)字平均法的測量原理、實現(xiàn)方法及算法,采用VB語言編程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集處理； 5)通過理論和實驗研究了標準單模光纖的受激布里淵散射閾值,測得4km的普通單模光纖的輸入閾值為7mW；結(jié)合研制的軟硬件,搭建了基于EOM的分布式布里淵光纖溫度傳感系統(tǒng)實驗裝置,對F-28標準單模光纖進行了溫度測量實驗和溫度分布測量實驗,測得溫度系數(shù)為1M/℃；測量的空間分辨率為20m。
【關(guān)鍵詞】：布里淵散射 分布式光纖傳感器 溫度傳感器 電光調(diào)制 多點數(shù)字平均處理
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH811
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 概述14
• 1.2 分布式布里淵光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 基于自發(fā)布里淵散射的傳感技術(shù)15-16
• 1.2.2 基于受激布里淵散射的傳感技術(shù)16-18
• 1.3 布里淵散射信號的檢測與處理方法18-20
• 1.4 本文主要要做的工作20-22
• 第二章 BOTDA傳感原理分析22-27
• 2.1 光纖中的光散射22
• 2.2 光纖中的布里淵散射22-25
• 2.3 布里淵散射光的溫敏特性25-26
• 2.4 光纖空間定位技術(shù)26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第三章 基于電光調(diào)制移頻的傳感新方法27-34
• 3.1 BOTDA傳感原理27-28
• 3.2 基于電光調(diào)制器的傳感系統(tǒng)方案28-30
• 3.3 傳感系統(tǒng)方案的改進30-31
• 3.4 EOM輸出信號觀測31-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 第四章 光電探測與處理電路研制34-49
• 4.1 光電探測與放大電路設(shè)計34-40
• 4.1.1 總體設(shè)計方案34-35
• 4.1.2 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計35-38
• 4.1.4 探測電路性能測試38-40
• 4.2 信號處理電路設(shè)計40-44
• 4.3 脈沖電路設(shè)計44-48
• 4.4 小結(jié)48-49
• 第五章 信號采集處理49-58
• 5.1 數(shù)字平均算法原理49-51
• 5.2 實現(xiàn)方法51-52
• 5.3 算法分析52
• 5.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計52-57
• 5.4.1 數(shù)據(jù)采集卡的選擇52-54
• 5.4.2 數(shù)字平均處理流程圖54-55
• 5.4.3 軟件實現(xiàn)55-57
• 5.5 小結(jié)57-58
• 第六章 光纖中受激布里淵散射閾值研究58-62
• 6.1 理論分析58-59
• 6.2 實驗測量59-61
• 6.3 實驗分析61
• 6.4 小結(jié)61-62
• 第七章 分布式布里淵光纖傳感系統(tǒng)研究62-70
• 7.1 實驗裝置62-63
• 7.2 溫度測量實驗63-65
• 7.3 分布式溫度測量實驗65-69
• 7.3.1 實驗操作過程65-67
• 7.3.2 分布式傳感實驗67-69
• 7.4 小結(jié)69-70
• 第八章 總結(jié)與展望70-72
• 8.1 總結(jié)70-71
• 8.2 展望71-72
• 參考文獻72-74
• 致謝74-75
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-76
• 作者和導(dǎo)師簡介76-77
• 附件77-78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 延鳳平,單英,簡水生;受激布里淵散射光纖陀螺(SBS-FOG)中傳輸光偏振穩(wěn)定性的研究[J];鐵道學(xué)報;2001年02期

2 湯秀章，，姚剛，王孝君;KrF激光在SF_6氣體中受激布里淵散射的研究[J];中國原子能科學(xué)研究院年報;1994年00期

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5 何偉明,楊s

本文編號：388413