基于新型放大-接收技術的長距離分布式光纖傳感.pdf

1、長距離分布式光纖傳感系統(tǒng)在周界安防、電力設施、輸油管道等結構安全健康監(jiān)測領域具有十分重要的作用。因此，關于分布式光纖傳感系統(tǒng)關鍵技術問題的研究刻不容緩。
　　本課題主要采用新型的放大技術和接收技術應用于長距離分布式光纖傳感系統(tǒng)。從Φ-OTDR和BOTDA系統(tǒng)的傳感機制和性能指標出發(fā)，分別采用布里淵放大方式和平衡探測技術，提高系統(tǒng)的傳感性能；完成了理論模型仿真和實驗設計；并參與研制光纖分布式傳感系統(tǒng)樣機。具體完成的工作內容如下：

2、r>　　(1)總結了分布式光纖傳感技術及研究現(xiàn)狀，詳細的闡述Φ-OTDR及BOTDA傳感機理，給出了影響傳感系統(tǒng)的性能參數(shù)；介紹了目前常用的光放大技術、光接收技術的原理及應用場景。
　　(2)從平衡探測的原理出發(fā)，對基于平衡探測技術的BOTDA系統(tǒng)展開研究；采用光纖環(huán)路結構，充分利用平衡探測技術的優(yōu)勢，僅使用傳統(tǒng)的一階拉曼放大方式，實現(xiàn)了空間分辨率為8m，溫度測量精度為1.2℃，光纖總長約200km的超長距離BOTDA傳感系統(tǒng)；同

3、時探討了不同的光源波長設置下，邊帶抑制比對BOTDA系統(tǒng)性能的影響。
　　(3)提出采用新型的布里淵放大技術應用于Φ-OTDR系統(tǒng)，建立基于背向泵浦的布里淵放大、拉曼放大的理論仿真模型，研究光纖布里淵放大技術的溫度特性。
　　(4)搭建基于布里淵放大的Φ-OTDR系統(tǒng)，僅采用6.4dBm布里淵泵浦功率實現(xiàn)了長達100km（空間分辨率為10m）的傳感系統(tǒng)；并分別與泵浦功率為25.2dBm、28.0dBm反向拉曼放大作對比，完成