分布式光纤温度传感中喇曼散射的理论研究

光纤中喇曼散射理论的研究是分布式光纤温度传感重要的理论基础。文中首先介绍了喇曼散射，然后对传感光纤中的喇曼散射进行了全面的理论分析，这些分析为分布式光纤温度传感器的设计提供了有益参考。     

基于喇曼散射分布式光纤温度传感器研究

介绍了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的工作原理及其测温方法。从提高温度分辨率、空间分辨率、测量距离、测温精度和稳定性几个方面简述了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的进展,并探讨了其现在存有的不足之处和未来的发展趋势。     

分布式光纤喇曼温度传感器的研究和应用进展

简要阐述了分布式光纤喇曼温度传感器的基本原理和最新的研究进展,包括光纤喇曼放大技术、喇曼双波长自校正技术和序列脉冲编码技术等。着重介绍了分布式光纤温度传感器在工业方面的应用,为今后的研究和工程应用提供有益的参考和借鉴。     

分布式喇曼光纤温度传感器在大功率发射机上的应用

与传统传感器相比,光纤传感器有一些列独特的优点。它可以在强电磁干扰、高温高压等恶劣条件下使用,本文介绍了基于喇曼散射的光纤温度传感技术,分析了分布式喇曼光纤温度传感器测温原理。根据大功率发射机系统的实际情况,设计了大功率发射机对核心部件的监测系统方案,给出了感温光纤的详细铺装方式,探讨了中短波发射中心设备管理网络监测的应用。     

分布式光纤喇曼温度传感器的区域标定法

在分布式光纤喇曼温度传感器中,将测量温度范围分成正交的数个区域,用传统解调方法获取待测温度后,判断该温度属于某区域内;用该区域上下边界解调,得两测量温度,取平均值作为测量值。该方法提高了传感器的测量精度和稳定性。实验结果与理论分析一致,传感器的测温误差在±0.05℃内。     

1455nm光纤喇曼激光器研究

研制完成了以掺锗光纤作喇曼增益介质、光纤布喇格光栅作谐振腔镜的1455nm光纤喇曼激光器.在1100nm抽运光的作用下,实现了五阶喇曼频移,并在1455nm波长处获得597mW的稳定激光输出,光光转换效率约为6.35%.     

级联喇曼光纤放大器

介绍了级联喇曼放大器的理论,并报道了最新的实验结果,分析了各种因素对放大器性能的影响,对未来的前景做了展望。     

硫化铅掺杂石英玻璃光纤喇曼增强特性研究

普通单模光纤的喇曼增益低,严重制约了喇曼放大器的发展。因此,研究高喇曼增益的光纤具有重要意义。研究了硫化铅掺杂石英玻璃光纤的喇曼散射增强特性。采用改进的化学气相沉积(MCVD)法分别制备出硫化铅掺杂石英玻璃光纤和普通单模光纤样品,并测得其传输损耗谱和喇曼光谱,实验结果表明:硫化铅掺杂石英玻璃光纤具有更强的喇曼散射强度。在不同的泵浦功率条件下,分别进行了喇曼放大实验,相比于普通单模光纤,硫化铅掺杂石英玻璃光纤具有更大的喇曼增益。     

喇曼散射分布式光纤测温系统实时性的改进

针对双路喇曼散射分布式光纤测温系统测温周期过长的缺点,在保证系统空间分辨率的前提下,提出了硬件数字累加平均技术与小波去噪相结合的信号处理方法.重点讨论了小波去噪中小波基函数的选择、小波分解层数的确定以及阈值量化处理方式的确定三项关键技术.最终采用此种信号处理方法提高了系统信噪比,并将系统测温周期降低至4s.对比实验结果表明:与硬件数字累加平均相比,小波去噪无论是在改善信噪比还是在减少测温时间方面都具有显著的优势.     

CW光纤喇曼振荡器的理论研究

本文从非线性耦合波理论的观点给出了低损耗单模光纤CW(Continuous Wave)喇曼振荡器(激光器)的理论模型。该模型考虑了自发喇曼散射的影响和光纤端面反射所形成的反馈影响。所得解答为正反双向受激喇曼散射(FBSRS)的稳态解析解。利用该模型计算的光纤输出端的正向Stokes光功率和光纤输入端的反向Stokes光功率与已报道的实验值吻合得很好。     

一种新的基于喇曼散射的分布式温度测量方法

本文根据反斯托克斯光光强随温度变化较大的原理 ,结合高灵敏度点式温度计 ,提出了利用单路反斯托克斯光信号进行分布式温度测量的方法 ,并通过理论分析得到其温度补偿系数 ,使实际系统的温度测量误差达到± 1℃ ,从而降低了系统的成本和复杂程度。     

喇曼散射的数值仿真及其应用探索

为了研究喇曼散射的全过程及其规律,首先,采用数值仿真的方法,基于对喇曼散射耦合微分方程的量纲重新匹配,演示喇曼散射光谱产生及其演化的过程,给出自发喇曼散射向受激喇曼散射过渡的结果。结果表明:阈值的意义突出,阈值前后的喇曼散射光谱截然不同;抽运光强大于阈值以后,喇曼散射光谱呈现出三个典型规律,即抽运光强和散射光强峰值出现的光纤长度呈反向关系;抽运光强越大,散射光强峰值和抽运光强的比值越大;散射光谱在同级内和不同级间都存在能量红移。然后,在已有研究的基础上,总结喇曼散射的各种实际应用,特别是应用于光纤喇曼放大器的研制。对于喇曼散射的理论和应用研究以及相应的实验工作有一定的参考价值。     

拉曼散射分布式光纤温度传感器的系统设计

拉曼散射分布式光纤温度传感器是集光学，电子，计算机应用技术和微弱信号检测技术于一体的复杂系统，它可以同时获取被测温度场的空间分布状态信息和时间变化信息，本文论述了分布式光纤温度传感器的设计方法，系统组成和实验评估。     

光纤喇曼放大器原理的数值模拟分析

为分析光纤喇曼放大器的原理,基于已有的耦合微分方程,采用数值解法,对不同抽运光强下不同长度光纤所产生的受激喇曼散射现象进行数值模拟,并对模拟结果作了详尽分析。发现:发生受激喇曼散射现象时,抽运光强和光纤长度发生兑换;能量红移现象普遍存在,包括同阶Stokes光谱内部和不同阶的Stokes光谱之间。抽运光强越大,能量红移现象越明显。此结论比文献中的实验结果更全面,对相关实验有指导作用,为光纤喇曼放大器和光纤喇曼激光器等器件的原理理解和优化设计提供了有益的参考。     

喇曼光纤放大器的优化设计与仿真

为了增加喇曼光纤放大器（RFA）的输出带宽,减小增益平坦度。利用Opti System软件仿真分析了不同参数设置下的增益特性与泵浦源的关系,对泵浦功率、泵浦波长、光纤长度和有效作用面积进行了优化设计与仿真。仿真结果表明：提出的优化方法可使RFA的增益在设定范围内获得最大值,并且通过改变相关参数得到较好的增益平坦度。     

光纤喇曼放大器的阈值探析

为了研究光纤喇曼放大器的阈值特性,首先由受激喇曼散射的耦合微分方程出发,采用数值模拟的方法,描述了光纤喇曼放大器中阈值的产生过程,给出阈值前后的仿真结果,强调阈值的重要性.然后在已有研究的基础上,考虑与实际情况相吻合,采用理论推导的方法,得到同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器的阈值公式.并且采用5种典型光纤的相应参数,对影响阈值的各参量进行了详细分析,抽运方式不同,阈值不同;同一种抽运方式中,各参量对阈值的影响也不同.结果表明,可以根据各个参量对阈值的不同影响来优化参量以降低阈值,对于如何提高光纤喇曼放大器的抽运效率以及光纤喇曼放大器的实验工作有一定的参考价值.     

难熔金属硅化物的喇曼散射

用电子束蒸发方法在10~(-7)托真空中使单晶硅上蒸上一层Ti膜后,于N_2中进行从500-1000℃10秒钟的快速热退火,由激光喇曼光谱结合薄层电阻测量和转靶X射线衍射研究分析了TiSi_2的形成.退火温度高于680℃时,观察到207和244cm~(-1)波数处的两个TiSi_2的特征喇曼峰,当退火温度为580℃时,只有270,297和3ncm~(-1)的三个喇曼峰,这些可能是钛的氧化物和不包括TiSi的钛硅化物.