基于布里淵散射分布式傳感器可以應(yīng)用在橋梁、大壩、隧道、海底光纜、輸電線路等大型基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測(cè)。該類傳感器利用布里淵頻移與溫度/應(yīng)力的線性關(guān)系進(jìn)行測(cè)量,因此頻率分辨率是決定測(cè)量準(zhǔn)確性的一個(gè)重要指標(biāo),而頻率分辨率與布里淵頻譜半峰全寬(FWHM)成反比。傳統(tǒng)的布里淵傳感器獲得的FWHM由于受到聲子壽命的影響很難進(jìn)一步減小,使得傳感器性能受到限制。本文提出一種基于布里淵增益譜燒孔效應(yīng)的傳感方案,在布里淵增益譜共振中心產(chǎn)生一個(gè)窄線寬的吸收峰,提高系統(tǒng)的頻率分辨率,從而獲得高精度的溫度和應(yīng)力測(cè)量。本文的主要工作包括:1、提出一種光纖布里淵增益燒孔現(xiàn)象的產(chǎn)生方法。利用連續(xù)光和兩個(gè)頻率分別位于其斯托克斯和反斯托克斯頻移處的高功率脈沖光在光纖中進(jìn)行相互作用,產(chǎn)生相干布里淵增益和損耗效應(yīng)。在穩(wěn)態(tài)條件下,在光纖布里淵增益譜中獲得線寬小于10MHz的燒孔譜。2、實(shí)驗(yàn)研究了布里淵增益燒孔效應(yīng)產(chǎn)生的條件。分析傳感脈沖功率、脈寬、連續(xù)光功率以及光纖長(zhǎng)度對(duì)布里淵增益燒孔效應(yīng)激發(fā)效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,燒孔的線寬與脈沖寬度成反比,燒孔的深度與脈沖功率、連續(xù)光功率以及光纖長(zhǎng)度成正比。3、實(shí)現(xiàn)了基于布里淵增益燒孔效應(yīng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光纖傳感技術(shù)
        1.1.1 光纖傳感的特點(diǎn)和分類
        1.1.2 分布式光纖傳感技術(shù)
    1.2 基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 本文主要內(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 基于布里淵散射的光纖傳感技術(shù)
    2.1 光纖中的光散射現(xiàn)象
    2.2 光纖中的布里淵散射
        2.2.1 自發(fā)布里淵散射
        2.2.2 受激布里淵散射
    2.3 布里淵增益飽和及燒孔效應(yīng)
    2.4 布里淵頻移與光纖溫度和應(yīng)力的關(guān)系
    2.5 布里淵分布式傳感系統(tǒng)的原理
        2.5.1 布里淵光時(shí)域反射技術(shù)
        2.5.2 布里淵光時(shí)域分析技術(shù)
    2.6 布里淵分布式光纖傳感器的性能評(píng)價(jià)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 布里淵增益燒孔效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 布里淵增益燒孔譜測(cè)量系統(tǒng)原理
    3.2 布里淵增益燒孔測(cè)試系統(tǒng)
        3.2.1 布里淵增益譜燒孔效應(yīng)BOTDA測(cè)試系統(tǒng)
        3.2.2 雙邊帶脈沖光的調(diào)制
        3.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        3.2.4 布里淵譜測(cè)試結(jié)果
    3.3 布里淵增益譜燒孔效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 脈沖和探測(cè)光參數(shù)對(duì)布里淵譜的影響
        3.3.2 光纖長(zhǎng)度對(duì)布里淵譜的影響
        3.3.3 布里淵增益/損耗耦合效應(yīng)對(duì)脈沖光參數(shù)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于布里淵增益譜燒孔效應(yīng)的布里淵光纖分布式傳感器
    4.1 頻譜分布測(cè)量
    4.2 溫度實(shí)驗(yàn)
    4.3 應(yīng)變實(shí)驗(yàn)
    4.4 傳感系統(tǒng)信噪比及測(cè)量精度分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號(hào)：3802170