基于布里渊散射的分布式光纤传感技术

阐述了基于布里渊散射分布式光纤传感技术的原理和分类,简要介绍了BOTDR(布里渊光时域反射)、BOTDA(布里渊光时域分析)、BOCDA(布里渊光相干域分析技术)、BOCDR(布里渊光相干域反射技术)、BOFDA(布里渊光频域分析技术)原理及应用进展。     

光时域背向拉曼散射分布式光纤传感器与光频域背向拉曼散射分布式光纤传感器对比研究

分析了ROFDR分布式光纤温度传感器和ROTDR分布式光纤温度传感器的理论模型、算法和各自的特点，指出Rofdr分布式光纤温度传感器可以降低噪声、获得高的信噪比、测试时间短，和ROTDR分布式光纤温度传感器相比有明显的优势。最后对比了ROFDR分布式光纤温度传感器的仿真结果和别人获得的ROTDR分布式光纤温度传感器的实测结果，显示出ROFDR分布式光纤温度传感器非常低的温度误差和非常高的空间分辨率，也表明了ROFDR的诱人前景。     

基于布里渊放大结构的分布式光纤温度传感技术的研究

阐述了一种基于布里渊放大结构的分布式光纤温度传感技术,该技术利用了光纤中布里渊频移与温度的依赖关系。本文从传感光纤的结构特点和材料的物性系数出发,在理论上证明了光纤温度与布里渊频移量之间存在线性关系。基于此传感技术建立了一实验系统。测试数据证明了理论分析的正确性。     

基于BOTDA的分布式光纤漏油传感器

研究了一种发泡硅胶基底的分布式光纤布里渊光散射油敏传感器,可在分钟量级发现小规模漏油事件,可用于长距离输油管线、油库等场所的漏油实时监测。将光纤埋敷于油敏材料中沿模拟输油管线铺设,用布里渊光时域分析仪(BOTDA)实时监测光纤中布里渊频移,可快速发现并定位漏油事件。实验证明了该技术的可行性,能够在20 min内准确定位小规模漏油事件。     

基于ROFDR的分布式光纤测温系统模型分析

分析了功率调制型光频域后向拉曼散射理论模型的基本特征,研究了以光频域后向拉曼散射为基础的分布式光纤测温系统中测量距离与分辨率的限制。对该模型的频域算法加以仿真并给出了仿真结果,对还原空间分布函数的方案有一定的价值。     

基于布里渊散射理论的分布式测量技术

一、前言 BOTDR是基于布里渊后向散射理论而开发的分布式光纤测试设备。根据布里渊后向散射理论,在布里渊散射中,散射光的频率相对于注入光有一个频移,该频移称为布里渊频移。布里渊散射光频移大小与光纤材料声子的特性有直接关系。     

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.     

分布式传感光纤在恒定拉伸下的护套效应

为研究光纤护套对其应变的影响,使用布里渊光时域反射计测量了紧套光纤和普通光纤在多轮长时间(48 h)恒定拉伸下的应变。实验结果证明光纤护套对光纤应变存在一定影响:在第一轮恒定拉伸过程中,紧套光纤的应变减少100με;松弛4 d后,在第二轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变减少50με;松弛8 d后,在第三轮恒定拉伸过程中,紧套光纤应变保持不变;而在此几轮拉伸中,普通光纤的应变都保持恒定。     

分布式光纤传感中用于快速检测的软硬件设计

针对目前分布式光纤传感系统检测速度慢的缺点,利用可编程逻辑器件(FPGA)芯片为核心设计能快速检测的数据采集系统,将1次全量程检测时间从30 s甚至几分钟缩至10 s以内,使得分布式光纤传感接近实时. 分布式光纤传感技术是光纤传感中最有应用前景的技术之一,其最大的优点是能实现大范围超长距离检测.介绍布里渊和拉曼这两类分布式传感的传感原理以及其重复性、帧结构的传感数据特点. 根据该特点设计基于FPGA内部的多个先入先出（FIFO）的超长环形队列进行数据缓冲和求均算法操作,对信号进行降噪处理,并设计基于USB20协议的CY7C68013A数据传输模块将数据传输到上位机显示和存储. 结果表明,该设计解决了分布式光纤传感中因测量时间长,不能实时检测的问题,实现准实时检测,大大提高分布式光纤传感的性能,可应用于需要准实时监测和大量传感器的场合.     

分布式光纤测温技术在电缆温度监测中的应用

分布式光纤测温系统在电力行业电缆温度监测中发挥着重要的作用。本文介绍了光纤拉曼散射测温基本原理和基于光时域反射（OTDR）定位原理。以青岛供电公司二回三相4km长电缆温度监测工程为例,介绍了光缆的选择、系统功能和监测情况。经综合分析,系统温度精度为±1℃,距离定位精度±2m,为电缆温度实时监测和输电安全提供了科学依据。     

受激布里渊散射对光纤的影响分析

光纤中的受激Brillouin散射及其影响是设计光纤激光器必须考虑的问题.本文对受激Brillouin散射的原理,光纤激光器中Brillouin散射的阈值,在某些应用中抑制Brillouin散射的方法,光纤中Brillouin散射的特性,以及这些特性在布里渊光纤放大器、布里渊光纤激光器、布里渊光纤传感器、布里渊光纤相位...     

分布式光纤传感数据采集系统设计

基于拉曼散射温度效应和光时域反射技术,设计了100 MHz高速数据采集系统SDLaser_DAQ600,实现对空间环境温度场测量。在数据采集系统中利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA),采用实时累加平均算法对原始光纤传感信号进行累加平均,支持10 km光纤实时采样,空间分辨率达到1 m。实验结果表明,65 536次数据累加平均可以得到平滑的斯托克斯和反斯托克斯曲线,使光纤传感信号的信噪比提高到90 d B以上,能够为分布式温度测量提供良好的数据支持。     

布里渊光时域分析传感器扰偏性能研究

普通单模光纤中存在的偏振效应会对布里渊光时域分析传感器性能产生较大影响。理论分析并实验研究了扰偏器对布里渊光时域分析传感器性能的影响。结果表明,采用扰偏器时光纤末端处的检测信号增益的均方根误差相对于不采用扰偏器时降低约4.26dB,有效地抑制了检测信号的偏振起伏,降低了系统偏振噪声;信号增益提高约1.14dB,降低了信号的偏振相关衰落;布里渊频移的均方根误差降至1.6MHz,提高了布里渊频移的测量准确度。     

分布式光纤裂缝传感技术的试验研究

为探讨光纤-混凝土复合体在开裂过程中形成的力学-光学本构关系,本文采用模型试验方法对混凝土裂缝监测的分布式光纤传感力学-光学本构关系进行了实测标定,将试验结果中的混凝土裂缝宽度和光损耗值绘于坐标图上,分别采用半对数坐标幂函数拟合和普通坐标的多项式拟合2种方法建立了二者之间的函数关系。2种拟合方法结果的比较表明,普通坐标多项式拟合法优于半对数坐标幂函数拟合法。     

基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用

介绍了基于光散射的分布式光纤温度传感网络的研究现状和发展趋势,主要阐述了基于瑞利散射、喇曼散射和布里渊效应的分布式光纤传感器的工作原理。在此基础上重点介绍了其在高压电缆、电力线沿线温度测量中的应用情况,探讨了传感光电缆替代原有的电缆和光缆,使光通信、电力传输、传感三合一的趋势。     

光纤分布式地震波探测系统及其布设优化研究

应用光纤分布式声波检测与干涉探测技术,设计了一种用于油气勘探开发的光纤分布式地震波探测系统,并在埋地布设的基础上提出光缆附加尾椎的布设优化方案。野外现场测试结果表明,系统能够完整探测到地震波沿光缆的分布情况,波形特性与传统电子动圈传感器相似,埋地式布设最远探测距离20 m,尾椎式布设最远探测距离10 m,该研究为系统的实际应用提供了必要的理论和实验依据。     

基于布里渊传感技术的应变增敏

文中首先介绍了布里渊分布式光纤传感技术的原理。在此基础上分析了基于布里渊传感器上的光纤应变增敏技术,并制作了应变增敏光纤。通过对增敏光纤进行拉伸实验,得出实验数据的标准差大多都在20με以下,证明了增敏的有效性。     

关于石英单模光纤受激布里渊散射门限功率的讨论

本文探讨各种石英单模光纤的受激布里渊散射门限功率 ,论述影响门限功率的各种因素 ,特别是有效芯区面积 .指出一般的有效芯区面积不应当用模场直径计算 .发现由于受激布里渊散射增益和模场分布不同 ,色散位移光纤与常规单模光纤的受激布里渊散射门限功率相差无几 ,因此可以放心地在超长距离传输系统中应用色散位移类单模光纤     

基于FPGA的分布式光纤传感器的系统搭建

本文首先通过介绍光纤中瑞利散射和受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)原理,然后分析了光纤中的后向瑞利散射光功率和SBS信号光功率与温度和应变的关系,最后基于上述原理和分析搭建了一个基于FPGA的分布式光纤传感器系统。     

斜交分布式光纤传感技术研究

以三峡工程临时船闸为背景,在国内首次进行了斜交分布式光纤裂缝传感高新技术的现场试验研究,所探索出的大体积混凝土光纤埋设工艺和细部构造基本可行;所筛选的ＴＥＳ３０３１泰克光时域反射仪适于现场检测;爱立信ＣＢＩ全自动熔接机和适配器相结合,可以保证连接质量;经对三峡工程临时船闸试验部位的多次监测,其结果与相应部位常规监测仪器结果基本吻合