布里淵分布式光纖傳感技術不僅具有一般光纖傳感器體積小、精確度高、抗電磁干擾性強等優(yōu)點,而且可以連續(xù)感知光纖傳輸線路上每一點的物理參量的分布與變化信息。布里淵散射光對于溫度和應變均保持敏感,有望實現(xiàn)對于溫度和應變的同時監(jiān)測,所以在橋梁、電纜、海底隧道等大型結(jié)構上有著十分廣闊的應用前景。本文分析了現(xiàn)有的分布式布里淵光纖傳感系統(tǒng)對于布里淵散射光的使用方法,針對其中舍棄反斯托克斯光保留斯托克斯光的問題進行了相關的研究,主要的研究工作如下:1)提出了一種基于正交光學相干接收的無損分離斯托克斯散射光和反斯托克斯散射光的新方法,在檢測端保留光場的相位信息,從而通過相位排列使斯托克斯光和反斯托克斯光在不同的輸出端口處于相干疊加或者相干抵消的狀態(tài),達到分離的效果。2)利用電光調(diào)制器產(chǎn)生抑制載波的雙邊帶或者單邊帶信號來模擬斯托克斯光和反斯托克斯光,搭建相關的實驗平臺來驗證邊帶分離效果。實驗結(jié)果表明,該邊帶分離技術能夠使輸出信號功率與相對應的輸入信號功率保持良好的線性關系,分離之后的串擾也小于-25 dB。3)為了最大限度利用分離好的斯托克斯光和反斯托克斯光,設計了基于NI PXle162高速數(shù)據(jù)采集卡的信... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光纖傳感技術概述
    1.2 分布式布里淵光纖傳感技術的研究進展
    1.3 本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新之處
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新之處
第二章 分布式布里淵光纖傳感技術
    2.1 光纖中的布里淵散射
        2.1.1 自發(fā)布里淵散射
        2.1.2 受激布里淵散射
    2.2 布里淵散射光與溫度應變的關系
        2.2.1 布里淵頻移與光纖溫度應變的關系
        2.2.2 布里淵功率與光纖溫度應變的關系
    2.3 布里淵光纖傳感檢測技術
        2.3.1 布里淵散射信號的直接檢測技術
        2.3.2 布里淵散射信號的相干檢測技術
    2.4 本章小結(jié)
第三章 光載波上下邊帶無損分離技術
    3.1 光載波上下邊帶無損分離的基本原理
    3.2 抑制載波的雙邊帶信號實驗
    3.3 抑制載波的單邊帶信號實驗
    3.4 本章小結(jié)
第四章 實驗系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析
    4.1 實驗裝置和應用原理
    4.2 基于NIPXle-5162的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    4.3 基于Matlab軟件的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 布里淵光纖傳感實驗
    5.1 BOTDR實驗系統(tǒng)
    5.2 布里淵散射信號頻率與溫度的關系
    5.3 布里淵散射信號功率與溫度的關系
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
攻讀碩士期間參與項目情況
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]長距離分布式光纖傳感技術研究進展[J]. 饒云江.  物理學報. 2017(07)
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[3]分布式布里淵光纖傳感技術在海堤沉降監(jiān)測中的應用[J]. 葛捷.  巖土力學. 2009(06)
[4]BOTDA在瀝青混凝土鋪裝層裂縫監(jiān)測中的應用[J]. 錢振東,黃衛(wèi),關永勝,韓光義.  東南大學學報(自然科學版). 2008(05)
[5]光纖傳感技術簡述[J]. 衛(wèi)正統(tǒng).  中國科技信息. 2007(22)
[6]基于虛擬儀器的BOTDR光纖應變監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 李新華,徐偉弘,梁浩,張旭蘋.  光通信技術. 2007(04)
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博士論文
[1]基于瑞利和布里淵散射效應的光纖傳感系統(tǒng)的研究[D]. 胡君輝.南京大學 2013
[2]基于序列編碼探測脈沖的布里淵光纖傳感器的研究[D]. 梁浩.南京大學 2011
[3]基于布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)研究[D]. 常天英.山東大學 2009
[4]分布式光纖傳感與信息處理技術的研究及應用[D]. 孫琪真.華中科技大學 2008

碩士論文
[1]基于BOTDR的分布式溫度和應變傳感系統(tǒng)的研究[D]. 張毅.重慶大學 2016
[2]光纖微結(jié)構中的布里淵頻譜特性研究[D]. 常永亮.暨南大學 2013
[3]光纖布里淵散射及應用研究[D]. 楊小平.華南理工大學 2013
[4]光子晶體光纖傳感結(jié)構的優(yōu)化及其工程應用的方案設計[D]. 李好學.北京交通大學 2010



本文編號：3730963