基于低相干干涉技術(shù)的分布式傳感系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會(huì)生產(chǎn)水平的發(fā)展，在智能材料、通訊干線、電力傳輸線、油氣管道、橋梁大壩等重要生產(chǎn)生活設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，分布式光纖傳感系統(tǒng)因其傳感無(wú)盲點(diǎn)、便于成網(wǎng)、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，被重點(diǎn)研究，投入使用并發(fā)揮了重要作用?；诘拖喔筛缮婕夹g(shù)的分布式傳感系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)保障電力傳輸線、通信主干網(wǎng)絡(luò)等民用設(shè)施的使用安全，對(duì)人為或自然的破壞進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)各處的損壞位置進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)警及定位等功能，也因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)成為了該傳感領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。<

2、br>　　 本論文對(duì)低相干分布式傳感定位系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析和實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)定位過(guò)程中存在的遠(yuǎn)距離傳輸待測(cè)信號(hào)，外界振動(dòng)及溫度變化引入的噪聲難消除等問(wèn)題改進(jìn)了傳統(tǒng)低相干混合干涉儀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)外界噪聲的濾除。
　　 本文第一章首先介紹了光纖傳感系統(tǒng)起源、理論依據(jù)，由此引出分布式光纖傳感系統(tǒng)的概念；其次將分布式光纖傳感系統(tǒng)分為準(zhǔn)分布式及分布式兩類做了簡(jiǎn)單的介紹，并按照傳感原理的不同進(jìn)一步將分布式傳感系統(tǒng)進(jìn)行分類，并介紹了分布式光纖傳感

3、系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況；最后介紹了全文各章內(nèi)容安排，提出本文的創(chuàng)新之處。
　　 本文的第二章主要介紹低相干分布式光纖傳感系統(tǒng)，這一章首先針對(duì)不同的干涉結(jié)構(gòu)對(duì)干涉型分布式光纖傳感系統(tǒng)進(jìn)行分類，其次介紹低相干干涉技術(shù)理論，并以此為基礎(chǔ)引出第三章的低相干分布式定位傳感系統(tǒng)。
　　 第三章是關(guān)于低相干分布式傳感系統(tǒng)定位外界擾動(dòng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)研究，本章通過(guò)采用一個(gè)2×2耦合器、一個(gè)3×3耦合器及寬帶光源搭建了一個(gè)低相干馬赫-曾德、賽格納

4、克混合干涉儀結(jié)構(gòu)，對(duì)該結(jié)構(gòu)的定位原理進(jìn)行理論推導(dǎo)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)定位的可行性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示該結(jié)構(gòu)的定位誤差粗略計(jì)算為0.27％，一千米處系統(tǒng)的靈敏度為50Hz/m，待測(cè)位置處的分辨率大小為15.63m。
　　 第四章在前三章的基礎(chǔ)上，針對(duì)全光纖低相干干涉分布式傳感系統(tǒng)在信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中引入的噪聲難以消除這一問(wèn)題，提出了一種基于低相干馬赫曾德一賽格納克混合干涉儀的全新降噪結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)該結(jié)構(gòu)的理論分析和數(shù)值模擬，可以得出，