混沌激光自相关法实现光纤压力传感研究

发布时间：2022-11-04 19:25

　　我们使用光纤混沌激光器作为光源,提出了混沌自相关光纤环衰荡系统,并实现了压力的传感。光纤环衰荡技术是一种结构简单并且探测灵敏度很高的传感技术。光纤环衰荡技术中通常使用脉冲激光源,通过在时域上探测脉冲光信号的衰荡时间变化来获得被测物理量的信息。与脉冲光纤环衰荡相比,混沌自相关光纤环衰荡是通过探测混沌信号的自相关衰荡时间变化来获得被测物理量的信息。混沌信号的自相关函数具有极窄的半高全宽,因此可以十分容易的降低光纤环的长度提高系统的传感灵敏度。此外,与脉冲激光源相比较,混沌激光源的成本更为低廉。本文主要从理论和实验两方面做了如下四部分工作:（1）从典型的脉冲光纤环衰荡技术出发,通过大量查阅相关文献掌握了脉冲光纤环衰荡技术的优势与不足,了解了当前光纤环衰荡技术的研究现状。同时了解了混沌激光的研究进展与应用。（2）以脉冲光纤环衰荡传感的传感原理为基础,结合了混沌信号的相关函数推导了混沌信号进行衰荡变化时的自相关变化,提出了混沌激光自相关衰荡传感的基本方案。（3）根据混沌激光自相关衰荡传感的基本方案进行了实验研究,搭建了掺铒光纤混沌激光源,并对其输出功率进行了放大,同时自行设计并制作了适用于压力传... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 光纤环衰荡技术的研究现状及应用
    1.3 混沌激光的研究现状与应用
    1.4 论文的结构安排
第二章 混沌激光自相关光纤衰荡压力传感原理
    2.1 光纤环衰荡传感原理
    2.2 混沌激光自相关函数的衰荡传感理论
    2.3 混沌激光自相关光纤环衰荡传感原理
    2.4 本章小结
第三章 混沌激光自相关光纤环衰荡压力传感实验研究
    3.1 混沌激光自相关光纤环衰荡压力传感系统
    3.2 系统的稳定性与压力传感器的响应测量
    3.3 同一传感器不同的光纤环长对灵敏度的影响
    3.4 同一光纤环不同压力传感器对灵敏度的影响
    3.5 本章小结
第四章 损耗补偿型混沌激光自相关光纤环衰荡压力传感
    4.1 损耗补偿型混沌激光自相关光纤环衰荡压力传感
    4.2 损耗补偿结构对压力传感系统影响
    4.3 损耗补偿结构对系统的传感灵敏度的影响
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分布式光纤的电力电缆健康状态监测与可视化技术研究[J]. 顾胜坚,江友华.  仪表技术. 2017(01)
[2]基于Φ-OTDR技术的城市地下供水管网主干线泄漏检测与定位[J]. 沙洲,杨洋,封皓,曾周末,赵永彬.  中国仪器仪表. 2016(11)
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硕士论文
[1]波长连续可调谐的混沌光纤激光实现高精度WDM-PON故障检测[D]. 徐乃军.太原理工大学 2014
[2]混沌激光雷达的发射和接收系统研究[D]. 钱建军.太原理工大学 2011
[3]混沌激光相关法测距系统的信号采集与处理[D]. 马建议.太原理工大学 2011
[4]混沌激光相关法光纤断点定位系统的信噪比改善[D]. 杨丛渊.太原理工大学 2011



本文编号：3701192