傳感精度是布里淵光時(shí)域分析（Brillouin optical time domain analyzer,BOTDA）系統(tǒng)的研究重點(diǎn)之一,課題將分布式BOTDA技術(shù)與高精度的光纖布拉格光柵（Fiber Bragg grating,FBG）技術(shù)結(jié)合,充分發(fā)揮分布式可實(shí)現(xiàn)大范圍監(jiān)測(cè)和FBG在關(guān)鍵點(diǎn)高精度測(cè)量的綜合優(yōu)勢(shì),探索BOTDA和FBG的光源共享、多傳感器復(fù)用與低成本解調(diào)方法,以及BOTDA-FBG共傳感系統(tǒng)的傳感性能及其影響因素。主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:論文基于布里淵頻移與溫度和應(yīng)變的對(duì)應(yīng)關(guān)系,理論推導(dǎo)了BOTDA系統(tǒng)的受激布里淵增益譜,并對(duì)BOTDA系統(tǒng)的布里淵增益譜及溫度和應(yīng)變傳感特性進(jìn)行仿真;在此基礎(chǔ)上,將FBG作為BOTDA光路的插入器件,運(yùn)用穩(wěn)態(tài)條件下BOTDA系統(tǒng)耦合波方程,推導(dǎo)出加入FBG的BOTDA-FBG共傳感系統(tǒng)的布里淵增益譜和溫度/應(yīng)變的傳感特性,并對(duì)共傳感系統(tǒng)的空間分辨率、溫度和應(yīng)變靈敏度等性能參數(shù)進(jìn)行了深入地分析和討論,得到FBG的加入可以提高系統(tǒng)傳感精度的結(jié)論。為進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的傳感性能、提高復(fù)用能力、降低成本,論文對(duì)BOTDA和多FBG傳感系統(tǒng)的解調(diào)、... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BOTDA結(jié)構(gòu)框圖

圖 2-1 SBS 過程圖[9]根據(jù)能量和動(dòng)量守恒，可以得到[3]：B p sΩ = ω ω (2-1)A p sk = k k(2-2)式中，ωp和 ωs是泵浦波和 Stokes 波的角頻率，kp和 ks表示泵浦波和 Stokes波的波矢。聲波頻率 B和波矢 kA滿足色散關(guān)系[42]：A AV 2V sin2B A pk k θ Ω = ≈ (2-3)

( )( ) ( )0 22=g2BB Bgνν ν ν + Δ處，布里淵增益峰值為[3,8]：( )2 202p 0 A B8πn c ρ VeB Bpg gγνλ= =Γ英電致伸縮常數(shù)，約為 0.902，ρ0是光纖材料密度，為 布里淵增益譜譜寬，聲子壽命 TB=ΓB-1，在常見的單模ns，因此布里淵增益譜譜寬 ΔνB約為 35MHz[9]，g0是布處的布里淵增益峰值，約為 5×10-11m/W，ν 是 SBS 過程對(duì)式(2-5)進(jìn)行仿真，設(shè)置 ν 從 10.600 GHz 到 10.900 G所示論文所用光纖(G.652B)的布里淵增益譜(洛倫茲曲線


本文編號(hào)：3333249