多模石英光纖布里淵散射及其溫度特性研究.pdf

1、為了探索分布式光纖傳感技術(shù)的新機(jī)理和新方法，評(píng)價(jià)多模光纖布里淵散射在分布式光纖傳感中的地位，本文綜述了多模光纖布里淵散射傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀，介紹了多模光纖及布里淵散射基本理論，在分析單模光纖布里淵散射及其溫度敏感特性的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了多模光纖布里淵頻移和布里淵散射功率與溫度的關(guān)系式?；谏渚€光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)理論，提出了確定布里淵散射角取值范圍的方法；推導(dǎo)了階躍型和漸變型多模光纖不同模式群布里淵頻移、線寬、散射譜和散射功率的表達(dá)式，并利用Ma

2、tlab軟件進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，階躍型和漸變型多模光纖布里淵散射角的最大取值范圍為全反射臨界角的2倍到π；階躍型光纖的布里淵頻移、線寬、歸一化峰值增益和散射功率隨模式群的變化比漸變型光纖緩慢，且隨著模式群編號(hào)的增加，當(dāng)入纖功率為5 mW時(shí)，階躍型光纖的上述參量分別在11.084-10.932 GHz、21.760-21.168 MHz、1-0.933和1.990×10-9-1.857×10-9W范圍內(nèi)呈曲線下降；漸變型光纖的上述參量分

3、別在11.064-10.969 GHz、21.683-21.314 MHz、1-0.957和2.052×10-9-1.965×10-9 W范圍內(nèi)呈直線下降。
　　基于光纖布里淵散射傳感理論，設(shè)計(jì)并搭建了布里淵散射譜及其溫度敏感特性測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量了1.02 km、50/125?m多模漸變型光纖的自發(fā)布里淵散射譜及布里淵頻移、功率和線寬的溫度響應(yīng)特性，分析并討論了溫度對(duì)以上三種參數(shù)的影響。結(jié)果表明：在室溫為16.8℃時(shí)被測(cè)光纖的布里淵