分布式光纖傳感器的特性研究.pdf

1、分布式光纖傳感技術(shù)是一種新型傳感技術(shù)，它具有其它傳感技術(shù)所無法比擬的優(yōu)點，是目前傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點。利用分布式光纖傳感系統(tǒng)進行油氣管道的檢測，具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文在理論方面，首先研究了分布式光纖傳感技術(shù)的基本特點和內(nèi)容，對光纖傳感的國內(nèi)外研究狀況及歷史溯源做出了歸納，并對光纖傳感技術(shù)的未來發(fā)展進行了展望；總結(jié)了傳感光源的種類、特性及應(yīng)用，研究了激光器二極管本身參數(shù)及其輸出脈沖的各項指標；分析了光探測器的系統(tǒng)組成和光電轉(zhuǎn)

2、換的原理，并評價了探測器的性能；對幾種常用的光纖干涉儀進行了簡要介紹并比較了它們的傳感性能；使用Matlab對馬赫一曾德爾光纖干涉系統(tǒng)的偏振現(xiàn)象進行了理論仿真，從而闡述了分布式光纖傳感器的偏振信號衰落的成因及現(xiàn)象；研究了現(xiàn)代偏振控制器的原理及其發(fā)展應(yīng)用。 在實驗方面，搭建了基于馬赫一曾德爾原理的分布式干涉裝置，根據(jù)光探測器原理制作了光電轉(zhuǎn)換電路；觀察并分析了光纖干涉儀在長距離傳感條件下的偏振衰落現(xiàn)象；重點研究了美國通用光學公司的

3、動態(tài)偏振控制器PolaRITE II的原理及性能，并設(shè)計了一套控制輸入光的偏振態(tài)的實驗方法；通過使用偏振控制器很好的抑制了偏振衰落現(xiàn)象，從而證明了偏振控制器在光纖傳感中的重要作用。 在現(xiàn)場應(yīng)用方面，研究了石油管道檢測系統(tǒng)的總體構(gòu)成，在河北省的固安及采育兩個檢測基地分別搭建了分布式光纖傳感系統(tǒng)用于石油管道檢測。以固安縣為總站，鋪設(shè)了20km光纜，通過數(shù)據(jù)采集和仿真，著重分析了在長距離且工程極其復雜的條件下的光纖偏振特性；以采育縣為