基于DPXA的光纖壓力傳感及其在水壓測量中的應(yīng)用探究.pdf

1、基于分布式偏振串?dāng)_分析的保偏光纖傳感作為一種新型的分布式光纖傳感技術(shù)，由于在較大測量距離范圍內(nèi)具有較高空間分辨率和較高靈敏度等優(yōu)點，受到了人們的廣泛關(guān)注。本文對基于分布式偏振串?dāng)_分析的橫向壓力傳感進行了較為深入的理論研究和實驗研究，并對其在水壓傳感測量中的應(yīng)用進行了初步探索研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對橫向壓力與耦合強度之間的關(guān)系進行了理論研究和實驗驗證。隨著橫向壓力的增大，耦合強度呈準周期性分布。本文給出了分布式橫向壓力傳

2、感帶設(shè)計的指導(dǎo)性原則，即當(dāng)橫向壓力作用方向與保偏光纖偏振主軸夾角成45°、力的作用長度為保偏光纖半拍長的奇數(shù)倍時，偏振串?dāng)_強度對橫向壓力最敏感。⑵提出一種簡單可靠的保偏光纖溫度系數(shù)測量方法。測得商用保偏光纖(YOFC PM1017-A)的溫度傳感系數(shù)為-0.89μm/(℃·m)、溫度-雙折射系數(shù)為-7.65?10-7/℃，并通過理論研究得知，當(dāng)環(huán)境溫度上升65℃時，引起的偏振串?dāng)_強度測量誤差可達~15％。⑶提出一種有效的保偏光纖軸向應(yīng)變

3、-雙折射系數(shù)的測量方法。測得商用保偏光纖(YOFC PM1017-A)的軸向應(yīng)變-雙折射系數(shù)為1.6710-8/με，并通過理論研究得知，當(dāng)光纖產(chǎn)生~2500με時，引起的偏振串?dāng)_強度測量誤差可達~12%。⑷提出了三種分布式光纖水壓傳感基帶設(shè)計方案，并對水壓測量進行了初步的探索研究。利用三種方案進行實驗，分別將傳感裝置浸入水中，從水下10cm到水下190cm，從水下30cm到水下180cm，從距水面0cm到水下183cm的過程中，相應(yīng)的