基于编码DBA-BOTDA与混合BOCDA/BOTDA的光纤传感研究

发布时间：2024-11-02 05:54

　　本文介绍了基于受激布里渊散射的两种分布式传感——布里渊光时域分析（BOTDA）与布里渊光相关域分析（BOCDA）的原理与研究现状;针对基于布里渊光放大（DBA）长距离编码BOTDA系统中增益波动对传感性能的制约问题,提出一种基于循环码的长距离BOTDA系统实现方案;实现了长距离DBA-BOTDA相位谱测量;提出基于噪声相位调制的混合BOTDA/BOCDA传感方式。具体工作总结如下:（1）研究了布里渊泵消耗和非线性放大对编码DBA-BOTDA传感性能的影响。比较了非循环和循环码条件下脉冲增益波动对布里渊频移（BFS）的影响。结果表明:对于非循环码,所测BFS在变化较大（如加热点）处存在过冲和下冲行为。此现象与泵浦消耗所致的布里渊增益谱（BGS）变形有关。BFS误差随脉冲峰值功率的增大及编码长度的增加而加剧。利用循环码可显著减少由泵浦消耗引起的脉冲增益波动。此外,为补偿DBA-BOTDA系统中非线性放大引起的BFS误差,提出一种简单的对数线性化方法。利用509-bits循环码克服泵浦消耗传感影响,并结合对数线性化补偿非线性放大,实现了¹23.6 km传感距离及^...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

式（1.13）实部表示布里渊增益谱（BGS），其谱宽与声场阻尼速率有关，而阻尼速率与声子寿命有关。声场振幅Q按指数exp（）形式衰减，其寿命为~。则BGS可表示为[2][3]:（）()（）20222（）2BBSBBgg....

图1.2传统BOTDA原理图OTDA传感原理OTDA中，脉冲泵浦会受到光纤的损耗，脉冲功率随传因此受到限制。为增加传感距离，可以通过一束与脉续泵浦光对其进行分布式放大，高频连续泵浦可通过S到低频的脉冲泵浦光，从而放大脉冲光功率，如图1.3基于分布式布里渊放大的....

图1.2传统BOTDA原理图A-BOTDA传感原理BOTDA中，脉冲泵浦会受到光纤的损耗，脉冲功率随传感距距离因此受到限制。为增加传感距离，可以通过一束与脉冲泵连续泵浦光对其进行分布式放大，高频连续泵浦可通过SBS化到低频的脉冲泵浦光，从而放大脉冲光功率，如图1....

图1.4频率调制BOCDA原理的BOCDA是以相同的正弦波调制泵浦和探测光的频得稳定的累积。泵浦与探测光的光场可表示为[12][13]exp2cos2PPpPmgzEAiKziffttV+....

本文编号：4009136