基于B-OTDA技術(shù)的長距離火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng).pdf

1、分類號密級UDC1注學(xué)位論文基于BOTDA技術(shù)的長距離火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)（題名和副題名）萇亮（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名饒?jiān)平淌诓?dǎo)電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請專業(yè)學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱光學(xué)工程論文提交日期2011.3.26論文答辯日期2011.5.19學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。摘要I摘要基于布里淵效應(yīng)的分布式光纖溫度傳感器，與其他普通溫度傳感器相

2、比，在長距離的火災(zāi)預(yù)警檢測中具有無可比擬的優(yōu)勢。然而傳統(tǒng)的布里淵分布式光纖傳感器采用的是集中放大的方式，傳感光纖后端存在大范圍的低信噪比區(qū)域，嚴(yán)重影響其實(shí)用性。本文研究一種新型的基于BOTDA(BrillouinOpticalTimeDomainAnalysis)技術(shù)的分布式光纖傳感火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先通過在傳感光纖雙端加入拉曼放大的方式，補(bǔ)償了傳感器后端的低信噪比區(qū)域；并且將辛普森編碼（Simplexcodesscs）引入到布里淵

3、分布式光纖傳感器中，實(shí)現(xiàn)了整段傳感光纖的高精度測量。文中通過建立與拉曼放大有關(guān)的泵浦光和信號光的耦合方程，對信號光波形進(jìn)行了數(shù)值仿真，并搭建系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與仿真數(shù)據(jù)吻合較好；文中還闡述了S變換(STransfm)在布里淵分布式光纖傳感系統(tǒng)的信噪比增益原理，搭建了基于辛普森編碼和拉曼放大結(jié)合的布里淵分布式光纖傳感系統(tǒng)，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用辛普森編碼可有效提升傳感信號的信噪比。本課題主要從延長傳感距離、提高系統(tǒng)整體分辨率以及BOTD

4、A實(shí)用化三個方面做了大量的工作，具體工作主要集中于以下幾個方面：（1）本文總結(jié)了分布式光纖傳感系統(tǒng)發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀。（2）本文總結(jié)了世界各大公司推出的BOTDA的產(chǎn)品指標(biāo)。（3）對基于拉曼放大的布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)（BOTDA）進(jìn)行了數(shù)值仿真，并得出了雙端拉曼放大技術(shù)可以有效地補(bǔ)償傳感信號的傳輸損耗，提高系統(tǒng)測量精度的結(jié)論。（4）搭建了基于拉曼放大和半導(dǎo)體光放大(SOA)相結(jié)合的BOTDA分布式光纖傳感系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好