一種融合拉曼溫度傳感和FBG應變傳感的混合系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖傳感技術在誕生后的幾十年里的得到了快速和巨大的發(fā)展，原因在于該技術的獨特優(yōu)勢。光纖傳感技術的主要優(yōu)點有：光纖集傳感和傳輸于一體、抗干擾能力強、靈敏度高、動態(tài)范圍大、本質(zhì)安全等。這些獨特優(yōu)勢都讓光纖傳感技術在未來各個領域發(fā)揮越來越重要的作用。
　　在光纖傳感器的家族中，分布式拉曼（Raman）光纖溫度傳感器和光纖布拉格光柵（FBG）無疑是其中的優(yōu)秀代表。其中拉曼光纖溫度傳感器是分布式溫度傳感器走向產(chǎn)品化的杰出代表，它技術成熟、安

2、全穩(wěn)定、精確度好、適合長距離連續(xù)溫度監(jiān)測，在儲油工廠、輸油管道、煤礦礦井等特殊場合的溫度監(jiān)測方面有其獨特的優(yōu)勢。同時，F(xiàn)BG作為點式光纖傳感器在溫度、應變、壓力、折射率、電壓、電流等參量測量方面都有著非常良好的表現(xiàn)，也是近年各科研院所研究的熱點。但是，作為分布式光纖傳感器代表的拉曼溫度傳感器僅能對溫度單一參量進行測量，如果考慮把FBG點式傳感器融入其中，那么一種可以進行多參量測量的混合系統(tǒng)就形成了。
　　本文的研究內(nèi)容就是要尋求一

3、種融合分布式Raman溫度傳感和FBG應變測量的混合傳感系統(tǒng)，發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)溫度和應變的同時測量。本文的主要內(nèi)容包括：第一，我們分別探究了Raman溫度傳感器和FBG傳感器的各自的原理，工作機理，性能特點，作為混合系統(tǒng)的準備工作；第二，我們重點對混合系統(tǒng)的硬件融合、整體搭建、實驗方法、功能驗證等方面進行了細致全面的討論。系統(tǒng)的結構包括兩種，一種是基于可調(diào)諧激光器的混合系統(tǒng)，另外一種是基于寬帶脈沖光源的混合系統(tǒng)。其中基于可調(diào)諧激