分布式光纖振動傳感系統(tǒng)設計——Sagnac改進型結構設計研究.pdf

1、分布式光纖傳感技術是應用光纖應變特性進行測量的技術,在飛行器、輸油管道泄漏監(jiān)測、軍用民用安防等領域具有廣泛的應用。本論文主要研究了分布式光纖振動傳感器,在基本Sagnac結構傳感器進行詳細理論分析基礎上,提出改進型Sagnac分布式光纖振動傳感器設計:雙Sagnac環(huán)結構的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)、Mach-Zehnder和Sagnac混合型分布式光纖傳感系統(tǒng)、含有光纖延遲環(huán)的Sagnac分布式光纖振動傳感系統(tǒng)。主要研究內容有:
　

2、　(1)提出了雙Sagnac環(huán)形結構光纖分布式振動傳感系統(tǒng)模型,進行了PGC相位生成載波解調的Matlab-Simulink仿真;研究了PGC解調中低通濾波器截止頻率的選取依據(jù)(即LPF截止頻率與載波頻率、探測信號頻率的關系);研究了不同幅度探測信號解調信號,當探測信號過大時,解調出的信號會發(fā)生變形;研究了頻率不同的探測信號的解調波形圖;進行了存在多點振動時系統(tǒng)的定位分析及仿真;搭建傳感系統(tǒng)進行了實驗驗證,實驗結果趨向理論值。
　

3、　(2)基于光纖振動應變理論,建立了長距離直線結構Mach-Zehnder和Sagnac混合型分布式光纖振動傳感系統(tǒng)模型,分析了系統(tǒng)定位精確度;研究了延遲光纖長度和傳感光纖長度對第一個零點頻率(The First Null Frequency)的影響;研究了存在多點振動時,系統(tǒng)的定位特性分析;對系統(tǒng)設計進行了實驗驗證,結果表明,實驗結果與理論值一致。
　　(3)建立了含有光纖延遲環(huán)的Sagnac分布式振動光纖傳感系統(tǒng)模型;對Sag