基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术

基于布里渊效应的光纤传感(BEOFS)技术具有长距离、高精度、连续分布式、多参量传感的独特优点,在介绍BEOFS技术的原理、发展现状以及重要应用领域的基础上,对实现长距离、高精度、快速分布式布里渊光纤传感的关键技术进行研究和探讨,给出了提高系统传感速度的方案.     

分布式光纤传感技术及其应用

分布式光纤传感技术是近年来光纤传感领域的研究热点.介绍了该领域的研究成果,包括基于光纤后向散射光时域及频域反射技术、基于光纤瑞利散射偏振光时域反射、基于长距离光干涉技术的分布式光纤传感以及基于非同和全同光纤布拉格光栅复用的准分布式光纤传感技术;论述了分布式光纤传感系统的工作原理、特点及性能;介绍了其在民用工程结构、航空航天、船舶工业、电力工业、石油化工业和医学等各个领域中的应用.     

基于相位解调的相位敏感光时域反射计研究

基于相位敏感的光时域反射计（Φ-OTDR）通过发射光脉冲到传感光纤内,利用分析传感光纤的后向瑞利散射光或前向散射光的方法对入侵扰动事件进行识别和定位。对比其他光纤分布式传感技术,Φ-OTDR能够长距离分布式多点测量,精度高、可靠性好,研究Φ-OTDR具有重要的应用价值。本文介绍了Φ-OTDR的基本原理、结构、系统性能、信号解调和应用情况,并对Φ-OTDR技术进行了展望。     

基于双Mach-Zehnder的长距离分布式光纤传感系统

分布式光纤传感技术是当前传感领域研究的热点,文章提出了一种新颖的基于双M-Z的长距离分布式光纤传感系统方案,并对此系统中存在的时钟同步、控制信号的选取、信息的存取与传输等问题提出了相应的解决方案.     

长距离分布式光纤传感技术的分析

基于布里渊光时域分析,阐述长距离分布式光纤传感技术的特点,相位敏感型光时域反射仪在较长距离的管道的安全测量中的应用。     

基于光纤传感的形状传感发展研究

光纤传感技术是近年来新兴的一种传感技术, 在众多领域中得到了广泛的关注和研究。归纳总结了光纤形状传感技术研究的主要进展, 讨论了基于光纤光栅传感和分布式传感的光纤形状传感技术的基本原理, 介绍了形状重构的理论框架——Frenet-Serret公式, 分析了分布式光纤形状传感技术研究中的关键问题, 并在此基础上对分布式光纤形状传感技术的研究前景进行了展望。     

干涉型分布式光纤漏检系统的偏振控制技术研究

在长距离分布式光纤传感系统中,光输出偏振态往往会发生漂移,影响了传感系统的干涉效果.针对典型的双马赫-曾德尔分布式光纤漏检系统,从理论上分析了偏振退化对系统性能的影响.重点阐述了采用偏振分集接收技术和使用法拉第旋转镜等技术进行偏振控制,仿真表明这两项技术都能很好地达到偏振控制的效果.     

长距离光栅阵列温度测量系统设计与实现

基于光栅阵列温度测量系统,设计了一种适用于长距离温度监测场景的温度解调系统,通过分布式光纤拉曼放大器的引入对传感链路提供分布式的放大效果,并对回光信号进行了前置放大,有效补偿了信号长距离传输面临的损耗问题.利用光纤光栅的中心波长与温度变化的关系实现了温度解调,系统的空间分辨率可达1 m,在55 km传感距离处实现了温度...     

聚合物封装的纵向微结构光纤分布式压力传感系统

提出了一种基于纵向微结构光纤的分布式压力传感方案,该方案同时采用波长编码与频率编码技术,实现了单根光纤上的准分布式压力测量,具有实现大容量复用、高空间分辨率和高精度测量的潜力。采用硫化硅橡胶聚合物材料对光纤进行封装,使纵向微结构光纤的压力灵敏度提升至1.03210-3相对波长变化/MPa,是裸光纤光栅压力灵敏度的500多倍。构建了包含6个光纤微结构的单纤传感系统,并进行了分布式压力测试实验,实验结果显示出很好的线性度和较高的测量精度。该传感方案具有长距离、高分辨率测压（HRM）的潜力,可广泛运用于土木结构健康监测、管道泄漏监控、人体体内压力分布式传感等工程领域中。     

基于相关连续波的布里渊传感技术

概述了基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的传感机理,对目前基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的各种主要研究方案及其概况进行了评述介绍了一种新颖的基于相关连续波的布里渊传感技术,并论述了这些技术尚存的问题和可能的解决办法.     

基于线型腔拉曼光纤激光器的长距离光纤布拉格光栅传感

提出了一种基于线型腔拉曼光纤激光器的长距离分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感解调系统,并进行了理论分析和实验验证。传感光纤布拉格光栅构成拉曼光纤激光器腔镜的一端,受一维调节器调节控制的匹配光纤布拉格光栅构成腔镜的另一端。一维调节器与步进电机相连,步进电机由计算机(PC)通过可编程逻辑控制器(PLC)进行控制,一维调节器通过调节匹配光纤布拉格光栅的周期来控制激光器的输出。实验结果表明,传感解调系统能很好地实现长距离分布式传感及传感信号的检测。30 km非归零色散位移光纤(NZDSF)用于拉曼增益可以产生信噪比大于40 dB的稳定拉曼激光输出,在4.2 nm范围内系统解调精度为0.05 nm。     

基于DSP的分布式光纤光栅传感解调技术的研究

基于F-P腔的可调谐滤波法,是一种实用性较好、发展较为成熟的分布式光纤光栅传感解调方案。波峰检测技术是这种方案的关键所在。重点研究了频谱相关法实现波峰检测的原理,对分布式光纤光栅传感系统传感信号间的波形串扰进行了分析,基于TMS320C6416定点DSP实现了相应的频率相关算法,在计算精度和运算速度两方面都得到了较理想的结果。对于分布式光纤光栅传感解调技术的研究具有一定的理论指导意义和参考价值。     

长距离光纤传感系统消光比动态调谐方法

光纤干涉仪的消光比在很大程度上决定了干涉型光纤传感系统的灵敏度.文章从理论上分析了基于干涉结构的分布式光纤振动传感系统的消光比影响因素,指出偏振态是影响系统消光比的主要原因.在此基础上,设计并实现了一种性价比极高的在线偏振调节器.通过对偏振态的调节,实现了长距离分布式光纤振动传感系统消光比的动态均衡.     

长距离布里渊光时域反射光纤传感技术进展

大型桥梁坍塌、建筑物倾斜、冰灾造成输电杆塔倒塌大范围停电等自然灾害新闻屡见不鲜,对类似这些设施的监测研究成为热点.布里渊光时域反射(BOTDR)光纤传感具有分布式温度/应变同时传感、单端注入与测量等优点而被人们广泛采用.本文针对长距离光纤传感应用场景,分析了BOTDR传感机理;综述了近20年以来10 km及以上长距离B...     

浅析分布式光纤传感技术的应用

本文介绍了光纤传感的基本原理,提出了分布式光纤传感技术在不同领域的应用现状和应用特性。将分布式光纤传感技术融合到不同领域中,以同时实现光纤的通信功能和传感功能,对提高人民的生活品质,具有极其重要的现实意义。     

用于石油测井和管道运输的分布式光纤传感系统

分布式光纤传感系统是一种能够实时获取传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的技术,具有抗电磁干扰并且能够承受极端环境的优点,非常适合应用在石油测井和管道运输过程中的实时监测.本文通过对分布式光纤传感技术原理的分析,阐述了其在石油工业的应用现状和技术水平,针对我国的分布式光纤传感应用情况,进行了展望.     

新型超远程分布式光纤拉曼温度传感器

基于光中继传感技术提出一种超远程分布式光纤拉曼温度传感器方案,采用在分布式光纤传感器的多段传感光缆之间嵌入多级光中继放大传感装置的方式,利用中继放大传感装置的增益克服光纤损耗,增强了光纤中自发拉曼散射光的强度,传感光缆分段分时进行测量.当在多段传感光缆之间引入N个远程光中继放大传感装置进行级联时,可实现分布式光纤传感器...     

BOTDA系统偏振效应研究动态

文章对布里渊光时域分析(BOTDA)分布式光纤传感系统中的偏振效应机理及受激布里渊散射的矢量模型分析进行了阐述。对目前国内外的研究现状,从受激布里渊散射效应中偏振相关布里渊增益谱分析、控制偏振态以及抑制偏振衰落技术等方面进行了详细介绍。布里渊光纤传感系统矢量建模分析和偏振态控制技术具有很好的研究前景,对未来研究中利用偏振态的敏感特性进行分布式传感光纤的温度、应变和振动信息测量及抑制偏振衰落来提高光纤传感系统空间分辨率都具有参考价值。     

分布式光纤传感技术与PON的融合

研究了分布式光纤传感以及无源光网络的原理、应用及关键技术,提出了将无源光网络与分布式光纤传感网络融合的思想,既可以克服局域网与骨干网之间的速率瓶颈,又符合光纤传感与光纤通信融合传输的发展趋势。针对分布式光传感技术在安防领域的应用与EPON的融合提出了解决方案,即将OTDR技术融入EPON中进行光纤故障监测与定位,实验证...     

基于光频域反射技术的光纤传感网络研究

研究基于光频域反射技术的光纤传感网络,提升待监测对象温度与应变的测量精度。在光频域反射技术基础上引入光纤Bragg光栅技术,构建具有分立式与分布式的两层混合式光纤传感网络;分立式光纤传感网络层利用光纤Bragg光栅技术解调光栅放射光中心波长变化量,获取待监测对象温度值;分布式光纤传感网络层通过计算光纤瑞利散射的光谱平移量实现应变的连续分布式传感,利用频域干涉测量法,计算光纤传感器中心波长变化量,获取待监测对象应变值。同时两层混合式光纤传感网络利用傅立叶插值后的互相关法提高光谱平移量的光谱分辨率,提升光纤传感网络的测量精度。实验证明:所研究光纤传感网络测量的中心波长值与实际温度值、应变值拟合程度高,测量精度高。