光纤分布式喇曼温度传感系统设计

对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了较为详细的研究,对系统主要器件的要求进行了计算,为实际应用和分析实验中可能出现的问题提供了理论依据.     

光纤中受激喇曼散射连续放大特性的模拟计算

采用激光为泵浦源，输入光纤中，通过连续改变信号光频率，发现信号光处处被放大，说明信号光获取了泵浦光绝大部分能量     

GaN受激喇曼散射谱研究

对ＧａＮ样品薄膜进行了喇曼背散射几何配置下的喇曼散射测试与分析,其样品分别是在不同衬底上以金属有机物气相沉积（ＭＯＣＶＤ）法和分子束外延（ＭＢＥ）法生长的,观测到了纤锌矿结构ＧａＮ的允许模式Ａ１（ＬＯ）模和Ｅ２（高）模,同时也观测到了一些禁戒模式,结果表明：受激喇曼散射是研究ＧａＮ结构的一种有效手段。     

同向泵浦喇曼光纤放大器的增益特性

为分析同向泵浦喇曼光纤放大器中各参量对增益的影响，根据同向耦合波方程导出了放大器输出端信号光的解析解，并给出了放大器增益的表达式。在参量取典型值的条件下，分析了光纤长度、初始信号光功率、初始泵浦光功率、光纤有效面积、拉曼增益系数等参量对放大器增益的影响，所得部分结果与文献的实验结果一致。根据各个参量对放大器增益的不同影响，可以优化放大器的增益特性，从而提高放大器的增益，进而提高其放大性能。     

阶跃型单模石英光纤中受激喇曼散射的模式分析

在以YAG倍频激光器为光源进行阶跃型单模订英光纤的受激喇曼散射实验中发现，随斯托克斯波级次的增高，产生的模式为光纤所能传输的最高阶模式。由于光纤中介质对不同的波长具有不同的色散效应，因此，要求形成导模的斯托克斯波能同时满足色散效应和受激喇曼位相匹配这两个条件，才能在光纤中传输．根据理论计算能够很好的解释实验现象。     

G652光纤喇曼增益谱的实验研究

在分析光纤喇曼放大原理的基础上,搭建14XXnm双波长泵浦光纤喇曼放大器试验系统,测量了目前光通信主干网络上广泛使用的G652光纤的喇曼增益谱,分析了其3dB带宽、增益谱波长范围、增益平坦度.结果表明,相对于EDFA,G652光纤的喇曼增益谱平坦度好,平坦增益范围大.当用峰值波长1440nm的泵浦激光器抽运时,其3dB谱宽为34nm,位于1520-1554nm,当用峰值波长1450nm的泵浦激光器抽运时,其3dB谱宽为43nm,位于1520-1563nm,当用峰值波长1440nm和1450nm的泵浦激光器双向抽运时,其3dB谱宽为40nm,位于1520-1560nm.在自建的光孤子通信系统上进行的应用表明,利用分布式喇曼光纤放大,可以明显改善光孤子的传输特性.     

光纤受激喇曼散射的机理及对光通信的影响

介绍了受激喇曼散射(SRS)的机理,总结了受激喇曼散射的主要特点,着重阐述它对光纤通信系统产生的影响,并针对光纤通信中受激喇曼散射的串扰特性和自感受激散射,要求信道功率要尽可能小于阈值功率,从而克服受激喇曼散射光纤通信系统的影响.     

基于DSP的分布式光纤测温系统

研究基于DSP的分布式光纤测温系统,介绍了拉曼(Raman)散射分布式光纤测温的原理,及基于DSP的分布式光纤测温系统的结构。     

油井分布式光纤测温及高温标定实验

在稠油热采中,分布式光纤测温技术与其他传统测温方式相比具有无可比拟的优势。该技术利用光纤拉曼散射原理和光时域反射（OTDR）定位原理为基础。为提高高温环境下的测量精度,在室内模拟井下温度环境进行温度标定实验,采用二次拟合的方法取得了较好的效果。系统温度范围：0-350℃,测温光纤长：0～1900m,测量温度精度：±2℃,距离定位精度：±2m,为油井井下温度测量提供了科学依据。     

波分补偿型光纤温度传感器

提出一种新型热致变色效应光纤温度传感器的补偿技术。传感器探头部分充满钴盐的醇溶液，它对波长为６６７ｎｍ光的吸收特性随温度的变化而变化，用基于二向色性滤色片的滤波特性的波长分割技术对温度调制的光信号进行波长分割，分别作为测量信号和参考信号。实验表明：使用该技术的光纤温度传感器具有较高的测量精度和长期稳定性，而且该传感器具有体积小，抗电磁干扰的突出优点，可用于生物医学和电力工业等方面。     

基于相干瑞利散射的管道安全光纤预警系统

将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传统移动平均算法的基础上引入间隔参数并提出一种新的差值算法,提高了信号的信噪比并降低了系统运算量;时域上,提取了入侵位置对应的时域信号并通过采用时频分析以及小波滤波的方法直观表现了外界入侵事件的时域特征.现场实验结果表明,该系统能有效探测到外界入侵事件并进行精确定位,差值信号信噪比达到7.8,d B,定位结果标准差在10,m以内.     

基于BOTDR的分布式光纤测斜管研发与应用

深层水平位移是基坑工程安全监控的重要监测指标,通常采用测斜管进行监测,确保基坑的安全与稳定。为了提高测斜管监测结果的精度与自动化程度,弥补传统监测手段的局限与不足,从基于布里渊光时域反射计(BOTDR)光纤监测技术原理和特点出发,研发了一种基于BOTDR技术的分布式光纤测斜管,详细介绍了其制作方法与施工工艺,通过现场基坑测试,获得了分布式光纤测斜管的应变信息,并通过数据分析获得了基坑深层水平位移变化。结果表明:基于BOTDR技术的分布式光纤测斜管能够准确地反映基坑的变形情况,具有很好的工程适用性,且与传统监测手段相比,具有测量精度高、数据采集全面、监测方便、能够实时监测等优点,在基坑工程的变形监测中具有显著的优越性和推广价值。     

分布式光纤测温系统在煤矿火灾预警中的应用

分析了分布式光纤温度传感器技术的发展现状,介绍了分布式光纤测温系统的基本原理及其实现设想,探讨了分布式光纤测温系统在煤矿井下火灾预警系统中的应用。     

光导纤维多色辐射测温原理探讨

多色测温仪是近年来国内外进行了较多研究的课题之一,它对于削弱表面辐射系数对测温精度的影响有较好的效果。 本文设计了一种多色辐射测温仪。运用经典的普朗克公式,由表面黑度系数的幂级数形式,从理论上推导了多色辐射测温公式。并讨论了这个公式对于克服黑度系数影响的作用以及它的测温误差。 多色测温仪设计中采用光导纤维光学系统,实现了被测辐射信号的传输及对四个光电元件的分叉耦合。利用单板计算机进行回色信号处理。仪表经黑体炉标定,并针对不同金属耙面,研究了四色温度与比色温度的误差。 仪表经计量部门标定及实验室试验,认为多色测温技术是消弱表面黑度系数对测温精度影响的有效方法之一。     

光纤复合式变压器电磁线的温度检测精度分析

针对目前大型变压器内部温度场精确测量的需求,为提升传统光纤测温的感知范围与测量精度,设计了一种光纤复合式变压器绕组测温方案,对于绕组与光纤之间各个部件的热量传递进行了建模,并采用有限元法对光纤测量的精度进行了数值计算。通过理论对比分析可知,根据所建立的热路模型由光纤测量温度可反推绕组附近绝缘纸等部件的精确温度,误差可控制在合理范围内,进一步提升了光纤测温的准确度与感知范围。     

基于不同温度传感器的温度检测系统

温度控制在工业控制过程中应用相当广泛,在很多情况下温度都需要监控以防止发生意外,并且不同的工作环境所需温度的精度范围要求不一样.采用4种不同测温元件实时采集温度数据并通过单片机对4种不同测温元件所检测温度加以处理显示,以直观了解不同测温元件所检测的温度范围及其性能指标.