【摘要】：分布式光纖傳感技術(shù)具有集傳感和傳輸于一體的特點,是光纖傳感領(lǐng)域研究的熱點。分布式光纖傳感器以其優(yōu)越的傳感性能,在國民經(jīng)濟和安防建設的各個領(lǐng)域有廣泛的應用�，F(xiàn)代科學技術(shù)的進步和工程應用的發(fā)展對分布式光纖傳感技術(shù)提出了更高的要求,單一的光纖傳感已經(jīng)越來越不能滿足實際應用集成化、網(wǎng)絡化和長距離的需求。本文提出了一種基于密集波分復用(DWDM)技術(shù)的多分布式光纖傳感系統(tǒng),利用DWDM技術(shù)擴展了單根光纖的傳感容量,實現(xiàn)在一根光纖上進行多種參量同時傳感,提高了光纖傳感技術(shù)的實用性。本文首先介紹了 DWDM技術(shù)的背景、原理和關(guān)鍵技術(shù),分析了 DWDM多分布式光纖傳感器系統(tǒng)在單根光纖中面臨的非線性問題。接著用模擬仿真和實驗驗證的方式,對DWDM多分布式光纖傳感系統(tǒng)中的非線性問題進行了研究,給出了合適的傳感方案。最后,針對長距離傳感的應用需求,先利用摻鉺光纖放大器和分布式拉曼放大器混合放大的方法,實現(xiàn)了單段傳感距離的延長;再提出一種實現(xiàn)長距離分布式光纖傳感的中繼放大裝置。該裝置針對分布式光纖傳感器區(qū)別于光通信的特點,對光纖中傳輸?shù)募罟夂蛡鞲泄夥謩e進行適當中繼放大,達到在延長傳感距離的同時獲得較好的傳感質(zhì)量。
[Abstract]:Distributed optical fiber sensing technology has the characteristics of integrating sensing and transmission, and it is a hot research topic in the field of optical fiber sensing. Distributed optical fiber sensor has been widely used in various fields of national economy and security construction because of its superior sensing performance. The progress of modern science and technology and the development of engineering application have put forward higher requirements for distributed optical fiber sensing technology. Single optical fiber sensing has become more and more unable to meet the needs of practical application integration, networking and long distance. In this paper, a multi-distributed optical fiber sensing system based on dense wavelength Division Multiplexing (DWDM) technology is proposed. The sensing capacity of a single optical fiber is extended by using DWDM technology, and multiple parameters are sensed simultaneously on one optical fiber. The practicability of optical fiber sensing technology is improved. In this paper, the background, principle and key technology of DWDM technology are introduced, and the nonlinear problems faced by DWDM multi-distributed optical fiber sensor system in single optical fiber are analyzed. Then the nonlinear problem in DWDM multi-distributed optical fiber sensing system is studied by means of simulation and experimental verification, and a suitable sensing scheme is given. Finally, in order to meet the application requirements of long-distance sensing, the hybrid amplification method of erbium-doped fiber amplifier and distributed Raman amplifier is used to prolong the single-stage sensing distance. A relay amplifier for long distance distributed optical fiber sensing is proposed. According to the characteristic that the distributed optical fiber sensor is different from the optical communication, the excited light and the sensing light transmitted in the optical fiber are properly relayed and amplified respectively, so as to obtain better sensing quality while prolonging the sensing distance.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 馮凱濱;宋牟平;夏俏蘭;陸燕;尹聰;;基于直接檢測相干光時域反射計的高分辨率分布式光纖傳感技術(shù)[J];光學學報;2016年01期

2 黃瑞;;光纖通信系統(tǒng)中DWDM技術(shù)的近期發(fā)展[J];中國管理信息化;2014年08期

3 呂立冬;宋躍江;朱帆;張旭蘋;;Performance limit of a multi-frequency probe based coherent optical time domain reflectometry caused by nonlinear effects[J];Chinese Optics Letters;2012年04期

4 呂月蘭;行永偉;;相位光時域反射計瑞利散射波形特性研究[J];光學學報;2011年08期

5 宋牟平;勵志成;裘超;;50km長距離布里淵光時域分析分布式光纖傳感器[J];中國激光;2010年06期

6 李建中;饒云江;冉曾令;;POTDR分布式光纖傳感及其在安防監(jiān)測中的應用[J];光子學報;2009年11期

7 趙磊;隋展;朱啟華;張穎;左言磊;;分步傅里葉法求解廣義非線性薛定諤方程的改進及精度分析[J];物理學報;2009年07期

8 宋牟平,章獻民;34km傳感長度的布里淵光時域反射計的設計與實現(xiàn)[J];儀器儀表學報;2005年11期

9 吳強,余重秀,林明,王天竹,鄭文瀟,王傳林;光纖SPM和XPM非線性效應對16×10 Gbit/s系統(tǒng)的影響[J];光通信研究;2002年05期

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 陳池;大量程分布式光纖傳感技術(shù)研究及工程應用[D];武漢大學;2013年

2 李曉磊;光纖傳感復用擴容與組網(wǎng)應用研究[D];華中科技大學;2013年

3 孫琪真;分布式光纖傳感與信息處理技術(shù)的研究及應用[D];華中科技大學;2008年

相關(guān)碩士學位論文 前5條

1 張輝;密集波分復用在華北電力通信系統(tǒng)中的應用研究[D];華北電力大學;2013年

2 王杰;超長距離相敏光時域反射儀實驗與應用研究[D];電子科技大學;2013年

3 劉德綿;基于DWDM的某通信公司同步網(wǎng)設計[D];哈爾濱理工大學;2013年

4 沈逸銘;高性能布里淵光時域分析分布式傳感的研究[D];浙江大學;2013年

5 陳心敬;高速超長距離DWDM光傳輸系統(tǒng)中非線性效應的影響及應用[D];上海交通大學;2009年

，

本文編號：2491976