基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。     

一种大动态范围近红外光功率测量电路设计

基于铟镓砷(InGaAs)光电二极管设计了一种大动态范围近红外光功率测量电路。在不使用外置光衰减片的条件下,它可以测量-95~10 dBm范围内的近红外光功率。该光功率测量电路采用了自动偏压控制、多档放大量程、差分采样电路等技术,并通过电磁屏蔽设计抑制了杂散光噪声和电路暗噪声,从而提高了测量动态范围。测试结果表明,这种近红外光功率测量电路的动态范围达到105 dB,在-60~10 dBm范围内的线性度优于±0.02 dB。     

高速大动态范围偏振消光比测试技术

在保偏传感系统、高速电光调制系统和无源光器件的研制、生产和维护中,对偏振消光比的指标要求逐渐提高,为此提出了一种高速大动态范围偏振消光比测试技术。首先阐述了旋转检偏法的基本原理,然后介绍了本技术中使用的对数放大器功率探测方法,最后将普通型偏振消光比测试仪和改进型偏振消光比测试仪的测试结果进行了对比。结果表明,改进后的偏振消光比测试技术提高了消光比测试的速度和动态范围,解决了当前测试技术存在的问题,因此满足市场中的相关需求。