本文關(guān)鍵詞：分布反饋式光纖溫度傳感器的研究　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： Raman散射 分布式光纖傳感器 溫度解調(diào) 啁啾光柵

【摘要】：與傳統(tǒng)的傳感器相比,分布式光纖溫度傳感器具有諸多優(yōu)點(diǎn):集傳感與傳輸于一體,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量與監(jiān)控;一次測(cè)定就可以獲取整個(gè)光纖區(qū)域的溫度分布圖,能在一條長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的傳感器光纖環(huán)路上獲得幾十、幾百甚至幾千條信息,因此單位信息成本顯著降低;測(cè)量范圍寬,具有高空間分辨率和高精度;在具有強(qiáng)電磁干擾或易燃易爆以及其他傳感器無法接近的惡劣環(huán)境下,分布式光纖溫度傳感器具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。因此,自20世紀(jì)80年代以來,人們對(duì)實(shí)現(xiàn)分布式光纖溫度傳感器的各種技術(shù)展開了廣泛研究。本文設(shè)計(jì)了拉曼散射型折疊結(jié)構(gòu)分布式光纖傳感器和啁啾光柵傳感器,用于對(duì)不同溫度場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高精度的監(jiān)測(cè),從而預(yù)警火災(zāi)的發(fā)生,達(dá)到防患于未然。研究?jī)?nèi)容如下:首先針對(duì)傳統(tǒng)分布式光纖溫度傳感器(基于Raman散射的Stokes和anti-Stokes雙路探測(cè)解調(diào)法)中存在的問題,提出一種折疊式光纖分布式溫度傳感器結(jié)構(gòu)及單anti-Stokes解調(diào)算法。設(shè)計(jì)了一種折疊式光纖溫度傳感器光路,針對(duì)其工作原理提出一種完全基于anti-Stokes的溫度解調(diào)法,對(duì)所得信號(hào)進(jìn)行累計(jì)疊加平均及小波變換處理,最后系統(tǒng)的平均測(cè)量誤差為±1.7℃。針對(duì)傳統(tǒng)分布式溫度傳感器分辨率較低的問題,提出一種線性啁啾光柵干涉型溫度傳感器測(cè)溫法。通過分析啁啾光柵的特性,得到光柵布拉格波長(zhǎng)的變化與溫度相關(guān),但是波長(zhǎng)變化量較小。文中提出通過參考光柵和傳感光柵反饋光干涉的方法,檢測(cè)干涉拍頻隨溫度的變化信息,最終實(shí)現(xiàn)了22.5THz/℃的溫度靈敏度。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

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