30 km远程分布光纤拉曼温度传感器系统

研制了30 km远程分布光纤拉曼温度传感器(DOFRTS)系统.采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理,用1 550 nm掺铒光纤激光器作为抽运源,采用高速瞬态波形采样技术和累加平均等信号处理技术,提高了信噪比,解决了弱信号检测问题;采用了智能化恒温技术,使主要元器件在恒温条件下工作,解决了工程应用中环境的适应性.远程DOFRTS已达到的主要技术指标为光纤长度31 km;测温范围0～100 ℃(可扩展);温度测量不确定度±2 ℃;温度分辨率0.1 ℃;测量时间432 s;空间分辨率4 m.     

30 km远程分布光纤拉曼温度传感器系统的实验研究

研制成功一套 30km远程分布光纤拉曼温度传感器 (DOFRTS)系统 ,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和 15 5 0nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术 ,累加平均等信号处理技术 ,提高了信噪比 ,解决了弱信号检测问题。使用智能化恒温技术 ,使主要元器件在恒温条件下工作 ,解决了工程应用中环境的适应性问题。经鉴定 ,远程分布光纤拉曼温度传感器系统的主要技术指标如下 :光纤长度为 31km ,测温范围为 0～ 10 0℃ (可扩展 ) ,温度测量不确定度为± 2℃ ,温度分辨率为 0 1℃ ,测量时间为 4 32s,空间分辨率为 4m。最后给出了远程分布光纤温度传感器系统性能的国内外对比表     

布里渊散射分布式光纤传感器

介绍了基于布里渊分布式光纤传感器的进展和发展趋势,以及应用后向布里渊散射测量光纤温度／应变的基本原理。介绍了基于光时域反射仪发展起来的BOTDR（布里渊光时域反射）、BOTDA（布里渊光时域分析）及BOFDA（布里渊光频域分析）分布式光纤传感器的原理及各种实施方案,并指出还存在的问题。     

基于自发拉曼散射的分布式光纤温度传感器的设计

在分析和研究拉曼分布式光纤测温系统原理的基础上,完成了拉曼分布式光纤测温系统的结构设计,并在此基础上成功地开发了实验系统,从而顺利完成了温度传感实验任务。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感器的发展

介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前的进展及趋势.给出了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的原理,介绍了基于光纤光时域反射的BOTDR、BOTDA和BOFDA的分布式光纤传感器,以及基于受激布里渊散射能同时测试应变和温度的分布式光纤传感器,并指出了遇到的问题.使读者详细了解基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前的进展及发展趋势.     

光子晶体光纤中四波混频光谱增益特性的研究

采用脉冲宽度为5 ps、峰值功率为5 W的可调谐钛宝石激光器泵浦长度为4.8 m,零色散点在810 nm的光子晶体光纤(PCF),观察到四波混频(FWM)3 dB的信号光增益,信号光和闲频光的间距为20 nm.通过调谐泵浦光的入射中心波长,研究了不同泵浦波长对FWM信号增益的影响,并与理论结果进行了对比,结果表明了很好的一致性.     

布里渊光时域反射系统中布里渊散射信号的前向和后向拉曼放大研究

由于布里渊光时域反射(BOTDR)系统中布里渊散射信号非常微弱,常常导致传感距离受限,进而影响系统的信噪比和测量精度。因此,提出对BOTDR系统中布里渊散射信号的前向和后向拉曼放大进行研究。实验结果表明,后向抽运拉曼放大的受激布里渊散射(SBS)阈值要比前向抽运的高;当抽运功率为700mW时,前向抽运放大增益可达13.78dB,随后出现二阶布里渊散射谱线,使得放大增益开始下降;当抽运功率为1000mW时,后向抽运放大增益可达16.33dB,随后放大增益仍有增长的趋势,有利于对布里渊背向散射信号持续放大。     

脉冲光布里渊散射信号的拉曼放大研究

实验研究了前向拉曼泵浦方式下脉冲信号光产生的自发布里渊散射信号和受激布里渊散射(SBS)信号的拉曼放大规律。拉曼泵浦放大自发布里渊散射信号时,随泵浦功率增大会出现SBS现象,对散射信号的放大由拉曼放大和布里渊放大两部分引起,因此增益较大,当拉曼泵浦功率为1 000 mW时Stokes光增益可达54 dB。拉曼泵浦放大SBS信号时,放大过程中只存在拉曼放大。且当泵浦功率增大至600 mW时,会引起多级布里渊散射,致使一级Stokes和泵浦能量会转移到下一级布里渊散射,一级Stokes光增益饱和并下降。     

拉曼光纤放大器及其应用

简述拉曼光纤放大器的工作原理、特点和优点,讨论了其在光纤通信网及光纤CATV网中的应用.     

拉曼光纤放大器及其应用

简述拉曼光纤放大器的工作原理、特点和优点,讨论了其在光纤通信网及光纤CATV网中的应用.     

基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统研究

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关的实验室和野外试验结果表明,该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。     

DWDM光纤通信系统中受激喇曼散射的统计特性

随着通信容量的增大,密集波分复用(DWDM)光纤通信系统中的受激喇曼散射(SRS)非线性效应成为影响系统质量的重要因素.采用时域分步法模型,对色散下的SRS统计特性进行了深入研究,得到了在整码元色散走离时,DWDM系统各信道传输功率的统计特性,推导了各信道传输功率的数学期望、标准差,证实了各信道传输功率符合高斯分布,计算了概率密度函数,并且与仿真数据取得了较好的一致.

Abstract：

With the enlargement of communication capacity, the performance of dense wavelength division multiplexed (DWDM) fiber communication systems might be degraded by nonlinear effect of stimulated Raman scattering (SRS) in the optical fiber. To resolve these problems, the time-domain split-step method is applied to investigate the statistical characteristics of SRS. The mean and the standard deviation of transmission powers of all channels are derived analytically in a closed-form formula for DWDM systems with SRS and integer bits dispersion walk-off. The probability density function (PDF) of output powers of all channels is confirmed to be Gaussian distribution. The numerical results show a good correspondence with analytical formulae.     

分布光纤Raman光子传感器系统的优化设计

本文从新的解调方法、ＬＤ激光波长选择、光纤取样环修正方法出发,分析讨论了系统的优化设计。取得的主要实验结果如下：测温范围０￣１２０℃;测温不确定度±２℃;温度分辨率０．１℃;光纤绕组探头的空间分辨率〈５ｃｍ,在２ｋｍ光纤上可采样１０００个点。     

YVO4激光抽运的G652光纤受激拉曼散射超宽连续谱的实验研究

用脉宽15ns、重复频率20kHz、中心波长为1064nm的全固态Nd：YVO4激光抽运2km的G652单模石英光纤产生受激拉曼散射(SRS)。得到分离的前三级斯托克斯谱和四级以上自1300nm至1700nm（光谱仪的截止频率)的超宽连续谱，并在光纤的零色散波长1310nm附近(四至六级斯托克斯频段上)观察到明显四波混频现象。     

Raman散射型分布式光纤温度测量方法的研究

本文讨论了 Ram an散射型分布式光纤温度测量的原理和单通道、双通道工作模式的 4种解调方法 ;给出了系统的相对灵敏度 Sa、Ss、Sa/ s和 Sa/ R的表达式 ,在 0～ 12 0℃范围内 ,其理论值分别为 1.0 6 5%· K- 1 、0 .10 4%· K- 1 、0 .86 2 %· K- 1 和 1.0 6 5 %· K- 1 。由于系统波分复用器存在“串音”,因此实际系统的相对温度灵敏度低于理论计算值。     

一种宽带光纤喇曼放大器的设计

在PTDS(photonic transmission design suite)仿真平台上，对宽带光纤喇曼放大器(FRA)的设计及泵浦源对增益的影响进行了研究。提出了一种宽带FRA的设计方法及增益控制方法，进而设计了增益起伏小于ldB、1dB带宽为80nm的S波段宽带FRA，并且通过增益控制方法可以使FRA的增益灵活地改变。     

Analytical Model of Non-dispersion-limited Transient Stimulated Raman Scattering in Single-mode Silica Fiber in WDM Optical Communication System

The non-dispersion-limited analytic solutions of unidirectional N-channel transient stimulated Raman scattering (SRS) coupling wave equation which governing the propagation of the optical signals in single-mode (SM) silica fiber have been presented. Taking into account the SRS cross coupling among the N-channels, the analytic solutions are applicable to the system with arbitrary channel separation and input signal light power.     

基于OTDR的分布式光纤传感器原理及其应用

介绍了分布式光纤传感器的当前进展及发展趋势.总结了基于光时域反射(OTDR,BOTDR,ROTDR)的分布式光纤传感器的原理、优缺点、应用领域以及在应用中存在的问题.同时对当前产品的测量精度、测量范围等进行了归纳.