脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真

发布时间：2017-07-29 11:03

  本文关键词：脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真

  更多相关文章： 布里渊光时域分析 脉冲预泵浦 瑞利散射 信号整形 瞬态受激布里渊耦合波方程

【摘要】：将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,利用由传感脉冲和经微波调制的预泵浦脉冲组成的阶梯脉冲作调制信号,通过作为探测光的时间有限的预泵浦脉冲1阶边带的瑞利散射与传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的时域整形,减小非本地效应;通过预泵浦脉冲0阶基带和传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的谱域整形,有效地解决空间分辨率和测量精度之间的矛盾。利用频域法求解瞬态耦合波方程,建立了阶梯脉冲光在光纤中受激布里渊作用的解析模型。仿真结果表明,当传感脉冲宽度为5 ns、峰值功率为100 m W,预泵浦脉冲宽度为50 ns、峰值功率为16 m W时,在空间分辨率0.5 m内受激布里渊散射增益在0.14 m处达到最大值,然后近似线性下降至0.37 m处,其余位置近似为零;系统布里渊散射谱宽近似为35 MHz,约为传统瑞利布里渊光时域分析系统布里渊谱宽212 MHz的1/6,在相同空间分辨率下提高了频率测量精度。
【作者单位】： 华北电力大学电子与通信工程系;
【关键词】： 布里渊光时域分析 脉冲预泵浦 瑞利散射 信号整形 瞬态受激布里渊耦合波方程
【基金】：国家自然科学基金(61377088) 河北省自然科学基金(E2012502045,F2014502098)
【分类号】：TN253
【正文快照】： 0引言基于布里渊光时域分析(Brillouin Optical TimeDomain Analysis,BOTDA)的温度/应变测量技术具有高精度、准确定位、长距离连续分布式测量等显著优点[1],在电力线缆、大型建筑和水利工程结构、油气管道等的健康诊断、故障监测和寿命评估等领域具有广阔的应用前景[2]。因受

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张旭苹;王峰;路元刚;;基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术[J];激光与光电子学进展;2009年11期

2 张超;饶云江;贾新鸿;苌亮;冉曾令;;基于双向拉曼放大的布里渊光时域分析系统[J];物理学报;2010年08期

3 马庆;;基于虚拟仪器的布里渊信号的采集和识别[J];硅谷;2011年11期

4 解占林;王英民;王奇;鱼海涛;;基于动态布里渊线宽的海水温度反演[J];激光技术;2012年04期

5 徐捷,陈钰明,何国珍;受激布里渊后向散射的模式及时间特性[J];中国激光;1984年05期

6 徐至展,钱爱娣,张文琦,唐永红;受激布里渊侧向散射的光谱特征[J];科学通报;1985年07期

7 丁迎春,吕志伟,何伟明;种子光与抽运光能量比对布里渊放大的影响[J];物理学报;2002年12期

8 丁迎春,吕志伟,何伟明;相遇时间对布里渊放大的影响[J];光学学报;2002年07期

9 丁迎春,吕志伟,何伟明;受激布里渊放大光脉冲波形的研究[J];物理学报;2003年09期

10 哈斯乌力吉,吕志伟,何伟明,王双义;利用不同介质进行布里渊放大的研究[J];物理学报;2005年02期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 刘航杰;;布里渊型分布式光纤传感器的设计与实现[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

2 李芳菲;崔启良;李敏;贾茹;杨凯锋;张剑;周强;邹广田;;高温高压条件下氨的布里渊散射光谱研究[A];第十四届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2007年

3 李长江;杨经国;;聚苯乙烯的受激布里渊散和光损伤[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年

4 何伟明;刘红博;哈斯;吕志伟;;微弱光信号布里渊放大的噪声抑制研究[A];豫赣黑苏鲁五省光学（激光）学会联合学术2012年会论文摘要集[C];2012年

5 王月珠;陈德应;鞠有伦;王骐;马祖光;;用被动式受激布里渊相位共轭腔改善光束质量[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集（下册）[C];1991年

6 陈德应;王月珠;鞠有伦;马祖光;;用主动式受激布里渊相位共轭腔获得优质强激光[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集（下册）[C];1991年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 徐荣辉;多波长布里渊掺铒光纤激光器及其应用研究[D];南京大学;2015年

2 王双义;基于布里渊放大的激光串行组束中若干关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

3 高玮;高放大率低噪声布里渊放大技术及光谱特性研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 何周;布里渊型光纤陀螺关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 李存磊;基于多波长光源的布里渊光纤传感系统研究[D];南京大学;2012年

6 梁浩;基于序列编码探测脉冲的布里渊光纤传感器的研究[D];南京大学;2011年

7 何建平;全尺度光纤布里渊分布式监测技术及其在土木工程的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年

8 洪伟;窄线宽布里渊光纤激光器与布里渊光纤陀螺相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

9 周会娟;基于受激布里渊散射的分布式光纤传感系统及其应用研究[D];国防科学技术大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵航;全氟碳系列介质的SBS百皮秒脉冲压缩及布里渊放大特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 Sanogo Diakaridia;长距离布里渊光时域分析系统的优化研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 滕雷;基于布里渊动态光栅的高精度分布式横向压力传感器研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 詹伟伟;布里渊光时域反射传感技术中频谱信号的分析研究[D];南京大学;2014年

5 王雪;基于多模声波导光纤的布里渊光时域反射技术研究[D];南京大学;2015年

6 袁程旭;基于超长环形激光器泵浦的布里渊分布式传感系统[D];电子科技大学;2014年

7 王瑞雪;分布式传感光缆温度及应变特性研究[D];电子科技大学;2014年

8 袁飞;基于LEAF光纤的BOTDA温度和应变同时测量基础研究[D];电子科技大学;2014年

9 姚雨果;布里渊光时域反射光纤传感技术中的信号处理与编码方法研究[D];南京大学;2013年

10 余桥;多功能分布式光纤传感技术研究[D];东华大学;2016年

，

本文编号：588809