發(fā)布時(shí)間：2019-06-03 13:44

【摘要】：分布式光纖傳感技術(shù)具有集傳感和傳輸于一體的特點(diǎn),是光纖傳感領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。分布式光纖傳感器以其優(yōu)越的傳感性能,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和安防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程應(yīng)用的發(fā)展對(duì)分布式光纖傳感技術(shù)提出了更高的要求,單一的光纖傳感已經(jīng)越來(lái)越不能滿足實(shí)際應(yīng)用集成化、網(wǎng)絡(luò)化和長(zhǎng)距離的需求。本文提出了一種基于密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)的多分布式光纖傳感系統(tǒng),利用DWDM技術(shù)擴(kuò)展了單根光纖的傳感容量,實(shí)現(xiàn)在一根光纖上進(jìn)行多種參量同時(shí)傳感,提高了光纖傳感技術(shù)的實(shí)用性。本文首先介紹了 DWDM技術(shù)的背景、原理和關(guān)鍵技術(shù),分析了 DWDM多分布式光纖傳感器系統(tǒng)在單根光纖中面臨的非線性問(wèn)題。接著用模擬仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式,對(duì)DWDM多分布式光纖傳感系統(tǒng)中的非線性問(wèn)題進(jìn)行了研究,給出了合適的傳感方案。最后,針對(duì)長(zhǎng)距離傳感的應(yīng)用需求,先利用摻鉺光纖放大器和分布式拉曼放大器混合放大的方法,實(shí)現(xiàn)了單段傳感距離的延長(zhǎng);再提出一種實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離分布式光纖傳感的中繼放大裝置。該裝置針對(duì)分布式光纖傳感器區(qū)別于光通信的特點(diǎn),對(duì)光纖中傳輸?shù)募?lì)光和傳感光分別進(jìn)行適當(dāng)中繼放大,達(dá)到在延長(zhǎng)傳感距離的同時(shí)獲得較好的傳感質(zhì)量。
[Abstract]:Distributed optical fiber sensing technology has the characteristics of integrating sensing and transmission, and it is a hot research topic in the field of optical fiber sensing. Distributed optical fiber sensor has been widely used in various fields of national economy and security construction because of its superior sensing performance. The progress of modern science and technology and the development of engineering application have put forward higher requirements for distributed optical fiber sensing technology. Single optical fiber sensing has become more and more unable to meet the needs of practical application integration, networking and long distance. In this paper, a multi-distributed optical fiber sensing system based on dense wavelength Division Multiplexing (DWDM) technology is proposed. The sensing capacity of a single optical fiber is extended by using DWDM technology, and multiple parameters are sensed simultaneously on one optical fiber. The practicability of optical fiber sensing technology is improved. In this paper, the background, principle and key technology of DWDM technology are introduced, and the nonlinear problems faced by DWDM multi-distributed optical fiber sensor system in single optical fiber are analyzed. Then the nonlinear problem in DWDM multi-distributed optical fiber sensing system is studied by means of simulation and experimental verification, and a suitable sensing scheme is given. Finally, in order to meet the application requirements of long-distance sensing, the hybrid amplification method of erbium-doped fiber amplifier and distributed Raman amplifier is used to prolong the single-stage sensing distance. A relay amplifier for long distance distributed optical fiber sensing is proposed. According to the characteristic that the distributed optical fiber sensor is different from the optical communication, the excited light and the sensing light transmitted in the optical fiber are properly relayed and amplified respectively, so as to obtain better sensing quality while prolonging the sensing distance.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 馮凱濱;宋牟平;夏俏蘭;陸燕;尹聰;;基于直接檢測(cè)相干光時(shí)域反射計(jì)的高分辨率分布式光纖傳感技術(shù)[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2016年01期

2 黃瑞;;光纖通信系統(tǒng)中DWDM技術(shù)的近期發(fā)展[J];中國(guó)管理信息化;2014年08期

3 呂立冬;宋躍江;朱帆;張旭蘋;;Performance limit of a multi-frequency probe based coherent optical time domain reflectometry caused by nonlinear effects[J];Chinese Optics Letters;2012年04期

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

5 宋牟平;勵(lì)志成;裘超;;50km長(zhǎng)距離布里淵光時(shí)域分析分布式光纖傳感器[J];中國(guó)激光;2010年06期

6 李建中;饒?jiān)平?冉曾令;;POTDR分布式光纖傳感及其在安防監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];光子學(xué)報(bào);2009年11期

7 趙磊;隋展;朱啟華;張穎;左言磊;;分步傅里葉法求解廣義非線性薛定諤方程的改進(jìn)及精度分析[J];物理學(xué)報(bào);2009年07期

8 宋牟平,章獻(xiàn)民;34km傳感長(zhǎng)度的布里淵光時(shí)域反射計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2005年11期

9 吳強(qiáng),余重秀,林明,王天竹,鄭文瀟,王傳林;光纖SPM和XPM非線性效應(yīng)對(duì)16×10 Gbit/s系統(tǒng)的影響[J];光通信研究;2002年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 陳池;大量程分布式光纖傳感技術(shù)研究及工程應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2013年

2 李曉磊;光纖傳感復(fù)用擴(kuò)容與組網(wǎng)應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 孫琪真;分布式光纖傳感與信息處理技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張輝;密集波分復(fù)用在華北電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2013年

2 王杰;超長(zhǎng)距離相敏光時(shí)域反射儀實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2013年

3 劉德綿;基于DWDM的某通信公司同步網(wǎng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

4 沈逸銘;高性能布里淵光時(shí)域分析分布式傳感的研究[D];浙江大學(xué);2013年

5 陳心敬;高速超長(zhǎng)距離DWDM光傳輸系統(tǒng)中非線性效應(yīng)的影響及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：2491976