基于双峰谱长距离BOTDA的厘米量级热点探测技术研究

发布时间：2021-09-30 11:03

　　本文对基于受激布里渊散射（SBS）的分布式光纤传感器性能的提高做出了贡献。基于光纤中布里渊散射的分布式光纤传感器可以测量沿着传感光纤的温度和应变的变化。目前的研究主要集中在提高长距离布里渊光时域分析（BOTDA）传感器的空间分辨率。本研究研制了一种新型分布式长距离高空间分辨率的布里渊探测仪,能够检测长距离传感上的厘米级干扰。提出了基于差分脉冲对DPP-BOTDA技术双峰布里渊增益谱（BGS）,并进行了理论研究,数值模拟和实验验证。在基本的BOTDA传感中,空间分辨率是一个重要的参数,因为它表示传感器最小可探测的扰动长度。对于标准的BOTDA传感器,空间分辨率由泵浦脉冲的宽度决定,这个脉冲的宽度受到声学声子寿命（10-ns）的限制,相当于1m的空间分辨率。而对于短于10-ns的泵浦脉冲持续时间,布里渊增益谱会变宽。第二个特性会对测量精度造成损害,因为在估计增益谱的中心频率时会导致频率分辨率差。同时,对于比10-ns短得多的脉冲,增益谱宽趋于布里渊自然线宽（30 MHz）。对于传统的BOTDA传感器,当空间分辨率足够高以解决给定的扰动时,所产生的BGS具有单峰波形。对BGS峰值频率表示相应... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

DBA辅助BOTDA技术的基本原理[37]

时单脉冲（灰线）与编码（黑线）情况下的 B是采用两个脉宽相差不多的长脉宽τ和减得到差分信号，如图 4所示。对扫频的布里渊频移。DPP-BOTDA 系统的空

(a) (b)图 5 (a) 频域与；(b) 时域上光学差分参量放大技术中探测光与两个泵浦成分的相互作用[73]布里渊增益和损耗。如图 5 所示探测光由泵浦 1 获得的能量部分补偿了探测光向泵移的能量损失，在光学域上实现两泵浦脉冲的差分。但是由于 ODPA 系统中布里渊的不稳定性，该系统主要应用保偏光纤作为传感介质。第二种方法与 ODPA 相似，


本文编号：3415732