脈沖編碼瑞利布里淵光時(shí)域分析溫度傳感技術(shù)
本文選題:光纖光學(xué) + 布里淵光時(shí)域分析。 參考:《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年11期
【摘要】:瑞利布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)(BOTDA)存在信號(hào)小、噪聲大的問題,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)空間分辨率與信噪比難以同時(shí)提高。將脈沖編碼技術(shù)引入瑞利BOTDA系統(tǒng),可在不降低空間分辨率的前提下有效地提高系統(tǒng)信噪比和布里淵頻移測量精度。分析了瑞利BOTDA溫度傳感系統(tǒng)的原理,介紹了Golay互補(bǔ)序列的特性,并給出了單脈沖和編碼脈沖系統(tǒng)的信噪比表達(dá)式;搭建了單脈沖和脈沖編碼瑞利BOTDA溫度傳感系統(tǒng),測量了單脈沖瑞利BOTDA系統(tǒng)的溫度傳感特性及脈沖編碼瑞利BOTDA系統(tǒng)的空間分辨率和溫度測量精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由瑞利BOTDA系統(tǒng)獲得的布里淵頻移與溫度呈良好的線性關(guān)系,溫度系數(shù)為(1.109±0.010)MHz·℃-1;當(dāng)采用10ns脈沖寬度、64bit格雷編碼時(shí),在1.77km光纖的加溫段上實(shí)現(xiàn)了空間分辨率為1m、溫度測量精度為1.39℃的傳感測量。
[Abstract]:The Rayleigh Brillouin optical time domain analysis system (BOTDA) has the problem of small signal and large noise, which can cause the system spatial resolution and signal to noise ratio not to be improved simultaneously. The pulse coding technology is introduced into the Rayleigh BOTDA system, which can effectively improve the system's signal to noise ratio and Brillouin frequency shift measurement accuracy without reducing the spatial resolution. The principle of BOTDA temperature sensing system is introduced. The characteristics of Golay complementary sequence are introduced, and the expression of signal to noise ratio of single pulse and coded pulse system is given. A single pulse and pulse coded Rayleigh BOTDA temperature sensing system is set up. The temperature sensing characteristics of the single pulse Rayleigh BOTDA system and the space of the pulse coded Rayleigh BOTDA system are measured. The experimental results show that the Brillouin frequency shift obtained by the Rayleigh BOTDA system has a good linear relationship with the temperature, and the temperature coefficient is (1.109 + 0.010) MHz. C -1. When the 10ns pulse width is used, 64bit Gray coding, the spatial resolution is 1m and the temperature measurement accuracy is 1.39. Sensing measurements at the degree of temperature.
【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(61377088);國家自然科學(xué)基金青年基金(51407074,51607066) 河北省自然科學(xué)基金(F2014502098) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金(2016XS104)
【分類號(hào)】:TP212.11
【相似文獻(xiàn)】
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10 宋牟平;鮑,
本文編號(hào):2107194
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