本文關鍵詞：平頂寬譜種子注入式布里淵散射信號增強技術研究

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【摘要】：布里淵散射現(xiàn)象在光纖環(huán)形激光器、分布式光纖傳感、光纖陀螺儀、光學存儲和慢光形成等領域具有巨大的應用價值,布里淵散射信號的產生及增強方法目前仍是該領域的研究熱點。增強布里淵散射信號通常利用脈沖式泵浦光和基于受激布里淵散射(SBS)的泵浦-探測技術等方法,但是實驗裝置復雜、成本較高。近年來又提出外差探測法、多譜線增強法、平衡探測器法、脈沖編碼和改善特種光纖耦合法等方式,然而這些方法只是在信號測量與處理環(huán)節(jié)增強已經形成的布里淵弱信號,布里淵增益譜(BGS)信噪比(SNR)增加不大。針對上述問題,本文提出平頂寬譜種子注入式布里淵散射信號增強技術,并對該方法的增強特性進行了理論分析和實驗驗證。首先,基于布里淵散射基本原理與信號增強理論模型,利用Fortran軟件進行了不同帶寬平頂寬譜種子光增強布里淵散射信號的仿真,實現(xiàn)了選擇種子光帶寬的目的;進行了不同功率平頂寬譜種子光增強布里淵散射信號的仿真,驗證了該方法能夠有效增強布里淵散射信號。結合分布式反饋(DFB)激光器內調制理論和頻移計算公式,利用Matlab軟件采用周期性三角波信號,進行了DFB激光器內調制輸出種子光的仿真;分析了輸出光譜質量與帶寬大小隨著調制信號頻率、占空比和幅度的變化規(guī)律。其次,搭建了利用DFB激光器產生種子光實驗系統(tǒng),以頻率為2.8MHz、占空比為38%、幅度為28mVpp的調制信號對理論結果進行了實驗驗證。實驗分別研究了自發(fā)輻射(ASE)源和DFB激光器種子注入式布里淵散射信號增強技術。證明了ASE源光經帶通濾波器形成帶寬約2.58GHz的種子光,能夠有效增強布里淵散射信號,將BGS-SNR提高約15dB;采用DFB激光器內調制形成帶寬約300MHz的種子光,在拍頻偏振匹配檢測中可將BGS-SNR提高約11.46dB,在拍頻偏振失配檢測中可將BGS-SNR提高約24dB。
【關鍵詞】：受激布里淵散射 種子光 信號增強 信噪比
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O437.2;TN911.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究目的和意義10-11
• 1.2 國內外增強布里淵信號技術研究進展11-18
• 1.2.1 信號產生過程增強布里淵信號11-13
• 1.2.2 信號測量方式增強布里淵信號13-18
• 1.3 本論文的主要研究內容18-19
• 第2章 光纖中布里淵散射基本原理19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 光纖介質中光散射現(xiàn)象19-20
• 2.3 光纖中的布里淵散射20-23
• 2.3.1 自發(fā)布里淵散射20-21
• 2.3.2 受激布里淵散射21-23
• 2.3.3 受激布里淵放大23
• 2.4 布里淵散射光譜特性及SBS閾值23-27
• 2.4.1 布里淵增益譜特性23-24
• 2.4.2 光纖溫度和應變對布里淵信號的影響24-26
• 2.4.3 受激布里淵散射閾值26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 布里淵散射信號增強技術理論研究28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 獲取布里淵散射信號方法分析28-31
• 3.2.1 單端法測量布里淵散射信號28-29
• 3.2.2 泵浦-探測法測量布里淵散射信號29-30
• 3.2.3 平頂寬譜種子光注入式增強布里淵散射信號30-31
• 3.3 布里淵散射信號增強理論模型31-34
• 3.4 布里淵信號增強仿真結果與分析34-36
• 3.4.1 不同帶寬種子光仿真34-35
• 3.4.2 不同布里淵頻移仿真35-36
• 3.4.3 不同功率種子光仿真36
• 3.5 本章小結36-37
• 第4章 DFB激光器內調制理論與實驗研究37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 DFB激光器特性介紹37-38
• 4.3 DFB激光器內調制理論分析38-41
• 4.3.1 內調制基本原理38-39
• 4.3.2 內調制頻移計算39-41
• 4.4 DFB激光器內調制平頂寬譜仿真結果分析41-44
• 4.4.1 不同頻率內調制仿真41-42
• 4.4.2 不同占空比內調制仿真42-43
• 4.4.3 不同幅度內調制仿真43-44
• 4.5 DFB激光器外差檢測系統(tǒng)介紹44-46
• 4.5.1 光電外差檢測44-45
• 4.5.2 DFB內調制平頂寬譜實驗裝置介紹45-46
• 4.6 DFB激光器內調制平頂寬譜實驗結果分析46-49
• 4.6.1 不同頻率內調制實驗46-47
• 4.6.2 不同占空比內調制實驗47-48
• 4.6.3 不同幅度內調制實驗48-49
• 4.7 本章小結49-50
• 第5章 布里淵散射信號增強技術實驗研究50-57
• 5.1 引言50
• 5.2 光纖SBS閾值測量50-51
• 5.3 ASE源種子光增強布里淵信號51-53
• 5.4 DFB激光器種子光增強布里淵信號53-56
• 5.4.1 實驗光路介紹53-54
• 5.4.2 拍頻偏振匹配檢測54-55
• 5.4.3 拍頻偏振失配檢測55-56
• 5.5 本章小結56-57
• 結論57-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文63-64
• 致謝64

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1 劉大禾,JeffereyW.Katz;水中布里淵散射的邊緣探測方法[J];中國激光;1999年04期

2 王連亮,任鋼,張艷,張彬,李丹,蔡邦維;大氣的布里淵散射特性研究[J];激光技術;2003年04期

3 黃中華,任剛,蔡邦維,張彬,李丹;基于布里淵散射探測空間目標的計算分析[J];激光技術;2004年05期

4 王雙義;呂志偉;林殿陽;王超;;利用布里淵散射進行目標探測[J];激光與光電子學進展;2006年02期

5 石錦衛(wèi);弓文平;白建輝;劉大禾;;布里淵散射及其在激光雷達中的應用[J];物理;2007年10期

6 戴瑞;弓文平;石錦衛(wèi);劉大禾;;布里淵散射線寬對邊緣探測技術定標數(shù)據(jù)的影響[J];光學與光電技術;2007年05期

7 戴瑞;弓文平;石錦衛(wèi);劉大禾;;基于布里淵散射的水下目標探測[J];激光與光電子學進展;2008年02期

8 張嘉一;;基于布里淵散射理論的分布式測量技術[J];科技信息;2010年26期

9 李釗;吳永全;王賽;;多晶金屬彈性性能的布里淵散射研究[J];上海金屬;2012年01期

10 龔華平;李小瑞;李書華;王劍鋒;張在宣;;脈沖光布里淵散射信號的拉曼放大研究[J];光電子.激光;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張鵬翔;劉玉龍;蔣最敏;;晶體彈性的布里淵散射測量及計算[A];全國第三屆光散射學術會議論文摘要[C];1985年

2 李志超;;科大物理系新實驗——布里淵散射[A];全國第三屆光散射學術會議論文摘要[C];1985年

3 徐永晨;王衛(wèi)國;趙明州;;關于布里淵散射的裝置[A];第二屆全國光散射學術會議論文集（下）[C];1983年

4 李志超;陳慧余;何正明;富紹軍;;四通照明布里淵散射測試系統(tǒng)[A];第一屆全國光散射會議會議指南[C];1981年

5 李敏;崔啟良;周強;;高溫高壓下液態(tài)氮的布里淵散射研究[A];第十六屆全國原子與分子物理學術會議論文摘要集[C];2011年

6 李濱耀;王進賢;;液體聚合物的布里淵散射和松弛[A];全國第三屆光散射學術會議論文摘要[C];1985年

7 管奰民;;布里淵散射系統(tǒng)的微波定標[A];全國第三屆光散射學術會議論文摘要[C];1985年

8 張鵬翔;;布里淵散射的最近進展[A];第二屆全國光散射學術會議論文集（下）[C];1983年

9 李志超;陳慧余;付紹軍;何正明;;四通布里淵散射測試系統(tǒng)[A];第二屆全國光散射學術會議論文集（下）[C];1983年

10 顧本源;H.Z.Cummins;;用布里淵散射研究晶體相變[A];第二屆全國光散射學術會議論文集（上）[C];1983年

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1 任秀云;基于激光散射的海水溫度遙感技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

2 謝尚然;光纖布里淵散射與干涉中的偏振問題及其分布式傳感應用[D];清華大學;2013年

3 賈茹;氬的高溫高壓布里淵散射研究及快速增壓制備大塊非晶硫[D];西南交通大學;2008年

4 周強;激光加熱原位高溫高壓拉曼、布里淵散射研究[D];吉林大學;2006年

5 歐中華;光纖中后向布里淵散射傳感技術研究[D];電子科技大學;2009年

6 劉迪仁;長距離分布式布里淵散射光纖傳感技術研究[D];浙江大學;2005年

7 常天英;基于布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)研究[D];山東大學;2009年

8 李芳菲;含氫分子體系的高溫高壓物性研究[D];吉林大學;2008年

9 王如剛;光纖中布里淵散射的機理及其應用研究[D];南京大學;2012年

10 胡君輝;基于瑞利和布里淵散射效應的光纖傳感系統(tǒng)的研究[D];南京大學;2013年

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1 徐成;基于光纖布里淵散射分布式傳感技術研究[D];西安石油大學;2015年

2 孫綺;光纖結構表征的布里淵散射特性研究[D];暨南大學;2015年

3 趙旭;多模石英光纖布里淵散射及其溫度特性研究[D];華北電力大學;2015年

4 劉慧;混沌光在光纖中的布里淵散射特性及其應用研究[D];太原理工大學;2016年

5 蘇毅;電力分布式光纖傳感系統(tǒng)溫度和應變監(jiān)測研究[D];南京信息工程大學;2016年

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8 張念;海水布里淵散射譜特征參數(shù)測量方法研究[D];華中科技大學;2015年

9 張聰;基于布里淵散射的分布式光纖傳感光信號分析與仿真[D];華中科技大學;2015年

10 郭凱洲;基于背向布里淵散射分布式光纖傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理[D];華中科技大學;2015年

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本文編號：662055