基于FPGA的分布式拉曼光纤传感系统

提出了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的分布式拉曼光纤传感系统,实现了信号的采集、传输、处理.为了提高系统的信噪比(SNR),提出了基于FPGA的累加迭代平均滤波算法和非线性小波变换阈值去噪法.首先对放大之后的斯托克斯光和反斯托克斯光信号进行累加迭代,然后再平均,经过8000次累加迭代平均之后,系统信噪比提高了36...     

基于偏振分集技术的分布式光纤声波传感系统

分布式光纤声波传感(DAS)系统中的单模光纤存在双折射现象,导致光纤输出的光偏振态发生变化,与参考光偏振状态不匹配从而产生偏振衰落现象。设计了一套基于偏振分集技术的DAS系统,将瑞利散射光分别与2种状态的偏振参考光相干后进行光/电转换和数据采集,消除了偏振衰落现象的产生,从而减少DAS系统的漏、误报率,大幅提升了系统的实用性。实验结果表明:在DAS系统中,采用偏振分集技术可以完全消除光纤沿线由于偏振衰落造成的系统误判,提高DAS系统报警准确度。     

基于偏振态变化时延估计的分布式光纤传感系统

提出一种基于偏振态（SOP）变化时延差估计的分布式光纤传感系统。本系统采用两个直流光信号在传感光纤中双向注入,振动会对正向和逆向光造成SOP变化,在各自的尾端利用起偏器检测SOP变化并转换为光强信息。两路信号间的时延差表明了振动的位置信息。对时延差形成的原因进行了理论分析,并阐明利用互相关算法计算该时延差并进行分布式传...     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

分布式光纤温度传感系统

中国计量学院光学与电子科技学院开发的分布式光纤温度传感系统是国内先进的实时、在线、多点温度测量系统。广泛应用于油库、危险品仓库、桥梁、隧道、高层建筑、高压输变电系统等的温度在线多点测量、动态监测等各个方面。     

基于布里渊损耗的单端分布式光纤传感系统研究

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统以其可在整根光纤中同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息,进而成为传感领域国内外研究的热点。针对传统的布里渊光时域分析分布式传感器只能双端入射且成本较高的缺陷,探索性地提出了一种新型的单端布里渊损耗光时域分析传感结构。采用一台窄线宽激光器作为唯一光源,应用铌酸锂电光强度调制器调制入射光产生频移可调的脉冲泵浦光,与经过光纤布拉格光栅反射的连续探测光进行布里渊散射放大效应。通过检测探测光光功率,采用洛伦兹和高斯函数线性权重谱和Levenberg-Marquardt算法得到了不同脉宽下整根光纤布里渊损耗谱。实验结果初步证明了这种传感结构对于分布式测量是可行的,对单端BOTDA的研制具有一定的供参考价值。     

分布式光纤传感系统数据采集软件设计

分布式光纤传感器可测量大范围的信息,但主流的分布式光纤传感器的界面只给出了测量数据的曲线,难以得到直观数据和进行二次分析处理。文章设计了一种分布式光纤温度传感器的数据采集软件。该软件避免了原系统从曲线上读取数据可能产生的误差,可采集任意段的温度,并实时显示,可导出数据以方便对数据进行二次处理分析。文章对分布式光纤传感器在测温领域的研究和推广有一定的指导意义。     

基于偏振混沌环形激光器的光纤分布传感系统

以混沌对初值的敏感性作传感机理,提出一种基于偏振混沌环形激光器(PCRL)的分布光纤传感系统,并从理论和实验上研究其检测特性。数值计算和初步实验结果表明,利用PCRL输出时域波形的变化可检测引起光纤延迟角改变的应力和振动。为提高观测灵敏度,进而提出一种比直接观察波形更有效的方法,即通过监测相邻环形周期时间内混沌波形的互相关函数峰值来检测偏振混沌分布传感系统是否受到扰动,而且这种检测方法还能对扰动进行定位。初步实验结果表明,PCRL可用于检测引起光纤横向受冲击的分布传感。     

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.     

基于Φ-OTDR的分布式光纤扰动传感系统研究现状

基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤扰动传感系统一直是扰动监测方面的研究热点。通过对比与传统光时域反射计(OTDR)的区别,介绍了Φ-OTDR传感系统的结构和工作原理。根据其发展动态,以提高传感距离和定位精度为目的,从Φ-OTDR系统结构的改进出发,分别论述了传统式、拉曼式、布里渊式和级联式四种典型的Φ-OTDR扰动传感系统的工作原理及研究现状,总结了各自的优缺点,为在实际应用中选择合适的系统结构提供了方向,最后展望了基于Φ-OTDR的分布式光纤扰动传感系统的应用前景。     

基于FPGA的光纤传感气体检测系统的实现

工矿行业环境中有害气体的检测直接关系到工作人员的生命安全,传统的光纤传感气体检测系统,硬件结构复杂、抗电磁干扰能力弱,检测的气体浓度不准确.项目结合FPGA技术,利用硬件编程语言VerilogHDL设计硬件电路,替代了传统的DDS、倍频、移相等复杂硬件结构.在抗干扰性和精度上都有了很大提高,优化了传统的检测系统.     

高精度准分布式光纤光栅传感系统的研究

利用一个经过温度补偿封装的长周期光纤光栅解调系统中所有测量点的传感光栅的波长漂移,实现了实时、高效解调的准分布式测量.理论研究表明该系统适用于对温度、应变等参量的多布点准分布式测量.并以温度为例从实验上研究了高精度的准分布式光纤光栅传感系统.通过改善每个测量点的测量精度来提高整体系统的测量精度.利用金属槽对传感光纤布喇格光栅进行增温敏封装,使其温度灵敏系数比普通裸光栅提高了3.6倍,并利用经过温度增敏封装的光栅作为传感元件,在110℃(-50 ℃-60 ℃)的动态范围内实现了精度为0.04- ℃的多布点准分布式温度测量,理论分析与实验结果一致.     

用于分布式光纤传感系统的混合算法研究

在基于马赫-曾德干涉(MZI)原理的分布式光纤 扰动传感系统中,为了减小由于偏振态退化引起的定位误差, 提出了一种基于模拟退火混沌粒子群(SCPSO)算法的偏振控制算法,阐述了算法的优化过程 。理论分析和实验结果 表明,相对于优化前的智能优化方法,优化后的方法提高了收敛效率和收敛精度, 并有效提高了系统定位精度,使得系统定位误差控制在±10m以内 ,完成优化所需迭代次数小于9次。     

Φ-OTDR分布式光纤传感系统的关键技术研究

提出了一种基于Φ-OTDR(相位敏感光时域反射计)技术的Φ-OTDR分布式光纤振动传感技术,该技术能够方便地进行入侵定位。介绍了Φ-OTDR分布式光纤振动传感系统的传感机理,论述了光纤传感采集系统的硬件和软件设计。试验结果表明,该系统可对通信光缆不同位置的入侵事件自动识别预警,显示险情位置,测量距离大于60km,定位精度10m。     

基于时频特征的分布式光纤传感系统振源识别

为准确识别不同类型分布式光纤传感系统振源信号,提出基于时频特征的分布式光纤传感系统振源识别方法,通过饱和嵌入维数法确定信号的最小分帧长度,保留分帧信号时间序列的动力学特征,并根据分帧信号的短时能量和短时平均过零率判断分帧信号是否为振源信号;采用EMD算法分解含噪声的振源信号为多个IMF,通过门限去噪法阈值处理含噪声的振源信号IMF分量,对去噪后振源信号进行小波频域分解,获取去噪后振源信号在不同尺度上的小波系数能量分布,将其与先验经验获取的振源信号各层小波系数能量分布进行比较,根据二者差值判断分布式光纤传感系统振源信号类型,实现分布式光纤传感系统振源的精确识别。仿真实验结果表明,所提方法识别不同类型分布式光纤传感系统振源信号的识别率均较高,不同类型振源信号识别率均高于90. 12%,最高识别率达到99. 14%。     

基于相干后向瑞利散射的分布式光纤传感系统

采用一种改进的两级 掺铒光纤放大器(EDFA)结构,构建了一套基于相干后向瑞利散射的分布式光纤传感入侵检 测系统。首 先通过OptiSystem软件从理论上仿真并得到了最佳的两段掺铒光纤(EDF)长度,然后依据相 干后向瑞利散射信 号的特点,提出了一种对信号进行分段处理的改进方法,解决了解调信号功率不均匀问题。 针对光纤中 散射体的随机性,建立了后向瑞利散射离散模型,采用蒙特卡罗方法对后向瑞利散射信号进 行了数值模 拟。实验表明,系统的定位精度达到15m,定位范围约为35km。本文系统有望广泛应用在输油管道、机场、监狱等重要场所的安全防范 。