布里渊散射分布式光纤传感技术的研究进展

阐述了基于布里渊散射的分布式光纤传感技术测量光纤温度/应变的基本传感原理。介绍了基于光时域反射仪发展起来的几种传感技术,布里渊光时域反射(BOTDR)、布里渊光时域分析(BOTDA)、布里渊光频域分析(BOFDA)分布式光纤传感技术,特别对BOTDR的原理和典型系统方案进行了详细的介绍。最后,叙述了基于布里渊散射的分布式光纤传感技术当前的进展和趋势。     

分布式光纤温度和应变传感系统研究进展

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统是面向温度、应变等参数的高测量精度、高空间分辨率、高频率分辨率的监测手段.分别从光纤传感器设计与模拟、传感光纤的选用、传感技术辅助提升等三个方向总结和分析了基于布里渊散射的分布式光纤温度-应变传感系统的研究与发展现状;介绍了分布式光纤传感系统在油井、海底电缆等领域的应用;并展望了未来的研究发展趋势.     

相干自外差电域扫描布里渊光纤传感系统方案设计及测量精度分析

提出了一种同时测量布里渊频移和功率变化的新方案,同时对系统的布里渊频移测量精度进行了分析.从传感光纤反射回来的光经光电探测器外差接收后分成两路电信号,一路用于检测布里渊散射信号整个光谱范围内的功率,另一路用于检测布里渊频移.通过改变本地电信号的频率对信号进行扫描和窄带滤波,从而实现了布里渊频移的精确测量.     

布里渊散射与分布式光纤传感技术

本文概述了布里渊散射及其传感机理,并对目前基于布里渊散射的分布式光纤传感技术各种主要研究方案及其现状进行了详细论述.     

布里渊散射分布式光纤传感技术

本文概述了布里渊散射及其传感机理,并对目前基于布里渊散射的分布式光纤传感技术各种主要研究方案及其现状进行了详细论述。     

分布式光纤传感专利技术浅析

介绍了分布式光纤传感领域的技术发展概况,重点介绍基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的发展情况,分别对基于布里渊光时域反射技术、基于布里渊光时域分析技术、基于布里渊光频域分析技术的发展和应用进行详细介绍,简要分析各个技术的相应优缺点以及应用,之后对分布式光纤传感相关专利技术进行统计分析,对国内外专利申请量趋势、同领域主要申请人以及申请所属分类号进行简要分析,并概述了分布式光纤传感的发展前景.     

布里渊功率应变系数的理论分析

布里渊功率和应变的关系是分布式布里渊光纤温度和应变传感的基础之一.根据耦合方程,得出了布里渊信号的表达式.再根据布里渊增益系数的表达式,推导了布里渊增益系数和应变的关系.以此为基础,得出了布里渊功率和应变的关系.计算机仿真显示,布里渊功率应变系数随着传感距离的增大而减小.     

采用光滤波器的边缘检测布里渊光纤传感系统

提出了采用边缘光滤波器来测量光纤传感中布里渊频域的方案.分析了影响布里渊频移测量精度的因素,给出了布里渊频移测量精度和信噪比的关系.结果表明,在热噪声近似下,布里渊频移测量精度与热噪声、边缘光滤波器透射函数的导数及布里渊散射光信号功率有关.     

双光纤相干外差检测布里渊频移的传感系统

提出了一种测量布里渊频移的全新简便方案.从2根传感光纤反射回来的光经光电探测器外差接收,通过分析传感信号和参考信号的相对关系进行布里渊频移的测量.通过理论分析和实验结果可以看出:双光纤的引入省略了光的移频调制环节,简化了光路和滤波,降低了对光源的稳频要求,提高了系统的信噪比,增强了系统在实际应用中的可行性.     

分布式光纤布里渊温度传感系统的试验研究

基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的传感原理,构建了分布式光纤布里渊温度传感测量系统,对4.25 km长度的光纤进行了温度传感试验。通过对试验结果的分析表明:该系统可以实现一定长度的光纤定点、定量的受热温度测量分析。对测量结果采用归一化方法处理,使测量结果更直观,分析快捷,精度更高。     

布里渊光时域分析传感器中光偏振控制技术的研究

普通单模光纤的布里渊光频移是光纤温度和应变的函数,可利用布里渊光时域分析(BOTDA)技术来测量光纤各点的温度、应变分布情况。但受激布里渊散射信号在光纤中存在偏振相关性问题,这会影响信号的精度和准确性。本文实验研究正交偏振控制和随机偏振控制技术抑制布里渊光时域分析系统的偏振相关性,优化BOTDA系统的检测性能。     

SMF中的Stokes光频移的温度传感特性研究

本文首先从单模光纤中声学声子、泵浦光子和stokes光子的频率之间的波矢关系出发,理论推导了单模光纤中的stokes光频移与工作环境温度之间的变化关系式。接着设计了一个基于受激布里渊散射效应的多波长掺铒光纤激光器的结构装置,并实验测试了该多波长光纤激光器的Stokes光频移随外界温度的变化曲线,实验结果表明：Stokes光频率漂移量和温度之间存在很好的线性关系,且随着温度的升高,高阶Stokes光频移对温度的频移系数高于低阶Stokes光。     

基于分布式光纤的海底电缆在线监测技术

介绍基于BOTDA技术的布里渊分布式光纤传感器的工作原理,及其在渤海某海上油田电力组网系统中多条海底复合缆沿线温度应力测量的应用情况.     

基于WOA优化神经网络的BOTDA传感信息提取

人工神经网络（ANN）已被应用于获取布里渊光时域分析仪（BOTDA）所测的布里渊频移信息（BFS）,然而其存在易陷入局部最优和收敛速度慢等缺点。为了克服上述缺点,本文提出一种基于WOA优化人工神经网络（WOA-NN）快速获取布里渊光纤传感器BFS的方法;随后通过设计非线性收敛因子a,进一步构建基于非线性WOA优化的神经网络（NWOA-NN）用来提取BFS。将提出的2种网络与经典ANN、粒子群优化神经网络（PSO-NN）、遗传算法优化神经网络（GA-NN）等模型进行比较,实验结果表明,本文所提出的WOA-NN模型在提取BOTDA中的温度信息时的性能优于其他3个网络,其所获取的温度的平均RMSE分别低于ANN、PSO-NN和GA-NN约42.66%、52.51%以及45.93%,NWOA-NN模型所获取的平均RMSE进一步优于WOA-NN 19.08%。同时,使用ANN、PSO-NN、GA-NN、WOA-NN和NWOA-NN进行训练所花费的平均时间分别为929.71 s、889.49 s、699.36 s、580.06 s和549.12 s,所提出的2个网络训练时间表现亦较好。