一種新型RBOTDA傳感系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文綜述了分布式布里淵光纖傳感技術(shù)近年來的研究現(xiàn)狀。介紹了基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)中的布里淵光時(shí)域反射（BOTDR）和布里淵光時(shí)域分析（BOTDA）傳感技術(shù)的原理，并分析了傳統(tǒng)的基于瑞利散射的布里淵光時(shí)域分析（RBOTDA）的傳感原理及其特點(diǎn)。
　　對(duì)RBOTDA系統(tǒng)中EOM工作點(diǎn)的原理進(jìn)行了分析，并仿真研究了EOM工作在傳輸曲線的谷點(diǎn)與線性點(diǎn)時(shí)各階光強(qiáng)分布情況，得出將EOM的偏置端鎖定在谷點(diǎn)工作點(diǎn)時(shí)得到的1階光波的信噪

2、比最大。因此，提出了兩個(gè)EOM并聯(lián)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生RBOTDA傳感系統(tǒng)所需的含脈沖基底的脈沖光，探測(cè)光由基底連續(xù)光產(chǎn)生的瑞利散射提供。
　　提出了一種新型的RBOTDA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)工作在單端，能克服傳統(tǒng)BOTDA雙端接入的缺點(diǎn)。詳細(xì)闡述了新型RBOTDA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)中非本地效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的建模分析，并提出了解決非本地效應(yīng)的方法。在傳感過程中使用雙邊帶探測(cè)光，有效地補(bǔ)償泵浦耗盡，減少非本地效應(yīng)帶來的失真影響。通過分析平

3、衡檢測(cè)器抑制共模噪聲的原理，在檢測(cè)端使用平衡探測(cè)器，消除共模噪聲的同時(shí)改善系統(tǒng)的信噪比。
　　搭建了RBOTDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：布里淵增益譜完好地貼合洛倫茲曲線，非本地效應(yīng)得到了有效的抑制；在2.4km光纖上，室溫25℃下泵浦脈寬50ns時(shí)，布里淵頻移為10.867GHz，布里淵線寬約為40.21MHz；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了平衡檢測(cè)與非平衡檢測(cè)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究和分析，得出平衡檢測(cè)輸出的噪聲功率是單獨(dú)stokes或者anti-stok