基于φ-OTDR马赫泽德光纤振动传感系统

发布时间：2021-07-11 12:11

　　为解决现有分布式光纤传感系统测量空间分辨率和高频率响应两者不能兼顾的问题,基于对瑞利散射的相位敏感型光时域分析技术与马赫泽德光纤传感原理的研究,采用瑞利散射光纤雷达技术和干涉型马赫泽德分布式光纤传感技术相结合,搭建了一套基于φ-OTDR马赫泽德光纤传感系统。通过多次重复实验和数据分析结果表明,系统传感距离达到30 km,定位精度达到10 m,频率响应达到兆赫兹,可用于对外界扰动进行实时监测。 

【文章来源】：长春理工大学学报(自然科学版). 2020,43(03)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

φ-OTDR系统等效图

振动效果示意图

MZI光纤传感系统原理图如图2所示，窄线宽光源发出的连续光经耦合器1分为两束，分别进入传感光纤和参考光纤，由于两光纤长度存在微小臂长差，当传感光纤发生扰动时，传感光纤的光纤折射率、纤芯长度和纤芯内径发生变化，进而导致光在光纤中传输时相位改变，两束光在耦合器2处发生干涉后，进入光电探测器。通过测量干涉光信号的相位信息，从而得到振动信号的频率信息。当外界物理量为振动时，干涉光中相位变化即为外界振动的时域变化，其变化频率与外界振动的振动频率相同[6]。1.3 φ-OTDR马赫泽德振动传感系统设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于3×3耦合器的光纤相位解调算法[J]. 宋美杰,于廷宽.  光通信技术. 2019(05)
[2]基于Φ-OTDR的煤层气管线外界入侵振动检测系统[J]. 王鹏飞,董齐,刘昕,王宇,王东,靳宝全.  传感技术学报. 2019(01)
[3]分布式多参数光纤传感技术研究进展[J]. 况洋,吴昊庭,张敬栋,周欢,郑华,黄礼刚,白永忠,屈定荣,邱枫,朱涛.  光电工程. 2018(09)
[4]基于分布式光纤传感器的管涌监测系统[J]. 崔光磊,衣文索,牛卫丛,张叶浩.  长春理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]基于光纤振动传感器与FPGA的石油管道安防系统[J]. 张晖,吕宏伟,冯进良,才存良.  长春理工大学学报(自然科学版). 2016(03)

硕士论文
[1]基于3*3耦合器双马赫曾德分布式光纤传感系统的设计[D]. 张叶浩.长春理工大学 2018
[2]基于φ-OTDR与MZI复合的超长周界光纤预警系统研究[D]. 盛逐风.北京交通大学 2016
[3]基于MZI的光纤周界防区系统的研究[D]. 张睿.武汉邮电科学研究院 2012



本文编号：3278070