基于自發(fā)布里淵散射雙路分布式光纖傳感器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

光纖分布式聲波傳感技術(shù) 劉德中通信學(xué)院2013010917006 內(nèi)容摘要 聲波屬于物質(zhì)波,其實(shí)質(zhì)是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)、應(yīng)力、壓力等在彈性介質(zhì)中的多樣表現(xiàn)形式。在 聲學(xué)的研究領(lǐng)域中,聲波的產(chǎn)生機(jī)制、傳播形式以及檢測方法是會(huì)共同涉及的內(nèi)容。目前的 聲波檢測技術(shù)就是利用聲波信號(hào)在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播變化實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測目標(biāo)的測探、準(zhǔn)確識(shí)別、 定位等。 在光纖傳感領(lǐng)域,當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是光纖聲波檢測,它可以用作水聽器,應(yīng)用于海 洋、陸地石油、天然氣勘探輸油管道實(shí)時(shí)檢測預(yù)警系統(tǒng);也可用作光纖麥克風(fēng),用光纖光柵制 成的聲波傳感探頭基元以光纖光柵的中心波長調(diào)制來獲得傳感信息的,它具有靈敏度高、抗 干擾能力強(qiáng)、全光纖的特點(diǎn),同時(shí)還具有能夠?qū)崿F(xiàn)波分復(fù)用、檢測探頭的微型化等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：聲波檢測光纖傳感技術(shù)分布式震動(dòng)傳感布里淵散射 一、技術(shù)原理 （一）基于光纖光柵的傳感器 基于光纖

分布式光纖傳感器PPT課件

分布式光纖傳感器簡介-

分布式光纖傳感器簡介 (2)

收稿日期:2007—12—19 作者簡介:惠戰(zhàn)強(qiáng)(1978—)男,陜西渭南人,碩士,助教,從事信息光學(xué)、光纖通信領(lǐng)域教學(xué)及研究。e-mail:zqhui@opt.ac.cn 分布式光纖傳感器的原理及發(fā)展 惠戰(zhàn)強(qiáng) (西安郵電學(xué)院電信系,陜西西安710061) 摘　要:從光時(shí)域反射儀(otdr)的原理入手,介紹了分布式光纖傳感器的當(dāng)前進(jìn)展及發(fā)展趨勢,主要 包括基于瑞麗后向散射的傳感器,基于布里淵散射的分布式光纖傳感器,基于拉曼后向散射的溫度傳感 器,以及偏振模耦合分布式光纖傳感器。對(duì)其特點(diǎn)及存在的問題進(jìn)行了比較,并指出了未來發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞:分布式光纖傳感器;光時(shí)域反射儀;布里淵散射;瑞利散射;偏振模耦合 中圖分類號(hào):tp212.14　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a　文章編號(hào):1008-3871(2008)02

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基于光時(shí)域反射技術(shù)(otdr)的原理,建立了拉曼散射分布式光纖多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng),提出了一種新型的解調(diào)方法,即循環(huán)解調(diào)方法,用最近已知otdr溫度曲線解調(diào)下一個(gè)待測點(diǎn)otdr溫度曲線。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性,該系統(tǒng)能夠抑制溫漂噪聲的積累,防止瑞利背向散射光竄擾反斯托克斯背向散射光,其空間分辨力小于3m,溫度分辨力約為±3℃,時(shí)間分辨力不大于3min。

精選范本,供參考！ 光纖中的散射光 當(dāng)光（電磁）波射入介質(zhì)時(shí)，若介質(zhì)中存在某些不均勻性（如電場、相位、 粒子數(shù)密度n、聲速v等）使光（電磁）波的傳播發(fā)生變化，有一部分能量偏離 預(yù)定的傳播方向而向空間中其他任意方向彌散開來，這就是光散射。光的散射現(xiàn) 象的表現(xiàn)形式是多種多樣的，從不同的角度出發(fā)，可有不同的分類，但從產(chǎn)物的 物理機(jī)制來看，可以分為兩大類： 第一類是非純凈介質(zhì)中的光散射，該散射現(xiàn)象不是介質(zhì)本身所固有的，而強(qiáng) 烈地依賴于摻雜進(jìn)來的散射中心的性質(zhì)或介質(zhì)本身的純凈度。其規(guī)律主要表現(xiàn) 為：散射光的頻率與入射光的頻率相同；散射光的強(qiáng)度與入射波長成一定關(guān)系。 第二類是純凈介質(zhì)中的散射，即使所考慮的介質(zhì)是由成分相同的純物質(zhì)組 成，其中不含有外來摻雜的質(zhì)點(diǎn)、顆?；蚪Y(jié)構(gòu)缺陷等，仍然有可能產(chǎn)生光的散射 現(xiàn)象，這些散射現(xiàn)象是介質(zhì)本身所固有的，與介質(zhì)本身的純凈度沒有本質(zhì)上的關(guān)

基于OTDR的分布式光纖傳感器原理及其應(yīng)用

介紹了兩類先進(jìn)的分布式光纖傳感器技術(shù),即光纖光柵(fbg)和布里淵光時(shí)域反射計(jì)(botdr);分別在t型rc簡支梁和連續(xù)配筋混凝土路面(crcp)中布置了fbg和botdr分布式光纖傳感系統(tǒng),對(duì)簡支梁混凝土動(dòng)、靜應(yīng)變以及路面板中連續(xù)鋼筋和混凝土應(yīng)變進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測。研究結(jié)果表明,fbg和botdr在橋梁和路面等一些土木工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中具有重要的應(yīng)用前景。

分布式光纖傳感器簡介(20201028120616)

分布式光纖傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

為了研究單模光纖對(duì)城域網(wǎng)和接入網(wǎng)以及ftth的容量與性能的提升,使用大功率、窄線寬的高性能光纖激光器作為系統(tǒng)光源,分別測量了3種光纖到戶用單模光纖的受激布里淵散射(sbs)閾值。從理論上分析了光纖sbs閾值估算公式及影響閾值的因素,理論估算值與實(shí)驗(yàn)測量值吻合很好。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一種g,652d光纖具有高達(dá)12mw的sbs閾值,對(duì)此進(jìn)行了分析。

提出了一種利用布里淵光纖環(huán)形腔移頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式光纖布里淵傳感的方法.該方法基于布里淵光時(shí)域分析法原理,將一束單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)激光器輸出的激光分為兩束;一束光入射布里淵光纖環(huán)形腔中產(chǎn)生窄線寬的受激布里淵散射光作為斯托克斯光,另一束光經(jīng)過低頻相位調(diào)制后作為泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分別相向入射進(jìn)入傳感光纖,通過測量布里淵譜得到光纖溫度或應(yīng)變.利用該方法可將十幾ghz的微波頻率轉(zhuǎn)化為兆赫信號(hào)頻率進(jìn)行探測處理,僅需一臺(tái)激光器,因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,還可減小激光器頻率波動(dòng)對(duì)測量準(zhǔn)確度的影響.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性.

受激布里淵散射是光纖一種非常重要的非線性效應(yīng),不同光纖的受激布里淵散射閾值不同。在光纖通信系統(tǒng)和光纖分布式布里淵傳感系統(tǒng)中,受激布里淵散射閾值的研究非常必要。設(shè)計(jì)并搭建受激布里淵散射閾值測量系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)測量了普通通信光纖(g.652)、大有效面積的非零色散位移光纖(g.655)在常溫時(shí)的受激布里淵散射閾值。通過閾值測量可知,g.655光纖閾值明顯大于g.652光纖,所以無論對(duì)于光纖通信系統(tǒng),還是自發(fā)布里淵傳感系統(tǒng),都應(yīng)優(yōu)選g.655光纖。

光纖傳感器 摘要：光纖傳感器是光纖傳感器是近幾年來出現(xiàn)的集光學(xué)、電子學(xué)為一體的新型傳感器。本 文主要介紹了光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、性能、特點(diǎn)、種類以及其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。 關(guān)鍵字：傳感器傳感技術(shù)光纖傳感器光纖應(yīng)用 前言 自從光纖傳感這一概念首次提出至今，20多年已經(jīng)過去了。在這期間，包 括光纖和有關(guān)器件在內(nèi)的光纖基本結(jié)構(gòu)有了飛速發(fā)展，已從非常簡單的玻璃纖維 光波導(dǎo)束發(fā)展到了現(xiàn)在的種類繁多、設(shè)計(jì)精致、性能可靠、價(jià)格便宜的光纖器件。 這些發(fā)展進(jìn)而又激勵(lì)了人們格光纖作為敏感介質(zhì)研究的興趣，而由光纖敏感介質(zhì) 組成的各種器件和子系統(tǒng)又?jǐn)U展了光在傳感器中的各種概念，豐富了光纖的研究 內(nèi)容。 近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展。 在這一過程中，光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu) 異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細(xì)

光纖傳感器 (2)

針對(duì)海底動(dòng)力電纜出現(xiàn)故障而尋找電纜監(jiān)測的技術(shù)與方法,分析渤海灣不穩(wěn)定海域的海底動(dòng)力電纜多次出現(xiàn)短路和斷路故障的原因與機(jī)理,提出基于布里淵散射原理的分布式光纖傳感技術(shù)監(jiān)測電纜所受外力變化和監(jiān)測電纜內(nèi)部溫度變化的方案和方法,進(jìn)行三相高壓電纜截面溫度場和電纜外部受力變形的數(shù)值模擬分析,通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和海堤沉降段電纜敷設(shè)后的光纖傳感監(jiān)測數(shù)據(jù)及水準(zhǔn)儀觀測監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)比分析,得出光纖傳感器檢測數(shù)據(jù)趨勢與水準(zhǔn)儀器測量結(jié)果吻合。模擬和現(xiàn)場測試結(jié)果表明,基于光纖布里淵散射原理的分布式光纖傳感技術(shù)可有效實(shí)現(xiàn)海底動(dòng)力電纜的溫度和變形監(jiān)測。

光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,在眾多產(chǎn)業(yè)有重要的地位。本文將對(duì)光纖溫度傳感器的原理及優(yōu)勢進(jìn)行分析,并綜述其發(fā)展和運(yùn)用情況,最后具體分析分布式光纖溫度傳感器的設(shè)計(jì),望能夠優(yōu)化傳感器,使光纖溫度傳感器在不同領(lǐng)域發(fā)揮更加突出的作用。

分布式光纖傳感原理

報(bào)道了一臺(tái)適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術(shù),種子光源為半導(dǎo)體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率和脈沖寬度分別獨(dú)立可調(diào)的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分?jǐn)?shù)的最大值低于10%。

介紹了一種基于光纖傳感器的液體濃度實(shí)時(shí)智能檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用通用單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心，以發(fā)光二極管（led）為光源，利用脈沖寬度調(diào)制（pwm）方式控制發(fā)光脈沖，通過光纖傳遞光信號(hào)，用測量反射光的光纖探頭作為敏感元件，對(duì)雪崩光電二極管（apd）接收到的采樣信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)測量結(jié)果實(shí)時(shí)智能監(jiān)控液體濃度。該系統(tǒng)在造紙、化工、制糖、食品、制藥和水體監(jiān)測等多個(gè)行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。