傳感精度是布里淵光時域分析（Brillouin optical time domain analyzer,BOTDA）系統(tǒng)的研究重點之一,課題將分布式BOTDA技術與高精度的光纖布拉格光柵（Fiber Bragg grating,FBG）技術結合,充分發(fā)揮分布式可實現大范圍監(jiān)測和FBG在關鍵點高精度測量的綜合優(yōu)勢,探索BOTDA和FBG的光源共享、多傳感器復用與低成本解調方法,以及BOTDA-FBG共傳感系統(tǒng)的傳感性能及其影響因素。主要研究工作和創(chuàng)新點如下:論文基于布里淵頻移與溫度和應變的對應關系,理論推導了BOTDA系統(tǒng)的受激布里淵增益譜,并對BOTDA系統(tǒng)的布里淵增益譜及溫度和應變傳感特性進行仿真;在此基礎上,將FBG作為BOTDA光路的插入器件,運用穩(wěn)態(tài)條件下BOTDA系統(tǒng)耦合波方程,推導出加入FBG的BOTDA-FBG共傳感系統(tǒng)的布里淵增益譜和溫度/應變的傳感特性,并對共傳感系統(tǒng)的空間分辨率、溫度和應變靈敏度等性能參數進行了深入地分析和討論,得到FBG的加入可以提高系統(tǒng)傳感精度的結論。為進一步增強系統(tǒng)的傳感性能、提高復用能力、降低成本,論文對BOTDA和多FBG傳感系統(tǒng)的解調、... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

BOTDA結構框圖

圖 2-1 SBS 過程圖[9]根據能量和動量守恒，可以得到[3]：B p sΩ = ω ω (2-1)A p sk = k k(2-2)式中，ωp和 ωs是泵浦波和 Stokes 波的角頻率，kp和 ks表示泵浦波和 Stokes波的波矢。聲波頻率 B和波矢 kA滿足色散關系[42]：A AV 2V sin2B A pk k θ Ω = ≈ (2-3)

( )( ) ( )0 22=g2BB Bgνν ν ν + Δ處，布里淵增益峰值為[3,8]：( )2 202p 0 A B8πn c ρ VeB Bpg gγνλ= =Γ英電致伸縮常數，約為 0.902，ρ0是光纖材料密度，為 布里淵增益譜譜寬，聲子壽命 TB=ΓB-1，在常見的單模ns，因此布里淵增益譜譜寬 ΔνB約為 35MHz[9]，g0是布處的布里淵增益峰值，約為 5×10-11m/W，ν 是 SBS 過程對式(2-5)進行仿真，設置 ν 從 10.600 GHz 到 10.900 G所示論文所用光纖(G.652B)的布里淵增益譜(洛倫茲曲線


本文編號：3333249