隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模迅速增加,人們對于鐵路隧道、機(jī)場港口以及橋梁水利等大型基建設(shè)施的高靈敏度結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測需求日益提升。相位敏感性光時(shí)域反射計(jì)(Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Ф-OTDR)作為一種高靈敏度的分布式傳感技術(shù)一直得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注,具有極其重要的研究意義和應(yīng)用前景。本文提出了基于圖像匹配法的頻率補(bǔ)償型Ф-OTDR技術(shù),開展了如下的研究內(nèi)容:首先,本文根據(jù)Ф-OTDR技術(shù)的理論模型,分析了基于頻率補(bǔ)償原理的Ф-OTDR技術(shù)的傳感機(jī)制,分別介紹了雙頻Ф-OTDR技術(shù)和掃頻Ф-OTDR技術(shù)的傳感原理,并且證實(shí)了基于圖像匹配法的頻率補(bǔ)償型Ф-OTDR技術(shù)的可行性。通過理論研究,本文提出了Ф-OTDR技術(shù)的“局部相位效應(yīng)”,發(fā)現(xiàn)了該效應(yīng)將影響瑞利散射光場相位與溫度/應(yīng)變之間的線性關(guān)系�；讧�-OTDR技術(shù)的頻率補(bǔ)償原理,本文開展了基于圖像匹配法的雙頻Ф-OTDR技術(shù)的仿真和實(shí)驗(yàn)研究。通過仿真分析發(fā)現(xiàn),引入圖像匹配法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后,相比于一維數(shù)據(jù)匹配過程,雙頻Ф-OTDR技術(shù)的時(shí)間分辨率和傳感精度均可以得到顯...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1a)多次測量接收到的瑞利散射信號強(qiáng)度曲線疊加結(jié)果；b)相鄰兩次測

a)b)圖1-1a)多次測量接收到的瑞利散射信號強(qiáng)度曲線疊加結(jié)果；b)相鄰兩次測量的瑞利散射信號強(qiáng)度差分結(jié)果011年，PanZ等研究學(xué)者利用外差相干探測的方法，在系統(tǒng)中引入一率不同的本振參考光與回波信號發(fā)生干涉作用，通過對拍頻信號進(jìn)200Hz振動信號產(chǎn)生的瑞利....

圖1-2a)相干探測中200Hz振動信號瑞利散射信號強(qiáng)度解調(diào)結(jié)果：（左）相

a)b)1-1a)多次測量接收到的瑞利散射信號強(qiáng)度曲線疊加結(jié)果；b)相鄰兩次量的瑞利散射信號強(qiáng)度差分結(jié)果年，PanZ等研究學(xué)者利用外差相干探測的方法，在系統(tǒng)中引入不同的本振參考光與回波信號發(fā)生干涉作用，通過對拍頻信號00Hz振動信號產(chǎn)生的瑞利散射光的幅度和相位變....

圖1-3a)引入受激拉曼放大后125km長傳感光纖不同位置處散射信號強(qiáng)度變

測方法獲得傳感信號的光強(qiáng)度，根據(jù)頻率補(bǔ)償方式的不同，在頻相關(guān)操作，進(jìn)而定量測量外界環(huán)境的擾動。本節(jié)將分別對上述兩及研究現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)地介紹與分析，首先詳細(xì)介紹相位解調(diào)型Φ離傳感、高信噪比、高空間分辨率測量以及動態(tài)響應(yīng)帶寬的提高展情況。解調(diào)型Ф-OTDR技術(shù)的研究現(xiàn)狀距離Ф-O....

圖1-4a)引入受激布里淵散射光放大前（紅色）后（藍(lán)色）接收傳感信號強(qiáng)

a)b)1-4a)引入受激布里淵散射光放大前（紅色）后（藍(lán)色）接收傳感信號強(qiáng)度；b)引入受激布里淵散射光放大后98.8km處入侵監(jiān)測結(jié)果，WangZN等人提出了受激拉曼散射與受激布里淵散射聯(lián)合光放大了175km超長距離Φ-OTDR的入侵監(jiān)測實(shí)驗(yàn)[26]。從....

本文編號：3962390