分布式光纖安全防衛(wèi)監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度調節(jié)的研究.pdf

1、盜竊對社會治安的威脅日益嚴重，據國際刑警組織提供的數據，每年因博物館藏品被盜造成的損失就高達40至60億美金。而銀行因盜竊造成損失也不遑多讓，05年巴西發(fā)生該國史上最大銀行盜竊，一次損失金額即高達7700萬美元。我國內的入室盜竊案件近年來出現發(fā)案率高及累計盜竊金額高等特點。針對上述盜竊案件的特點，研制一個適合于區(qū)域安全監(jiān)測的系統(tǒng)有很大的實用意義。分布式光纖干涉測量技術因為結合了分布式光纖傳感技術與光纖干涉測量技術而擁有很多優(yōu)點，適合于開

2、發(fā)為安全監(jiān)測系統(tǒng)。
　　現在已有的各種光纖干涉測量系統(tǒng)多是在四種基本的光學干涉儀基礎上發(fā)展而來，從實際工程應用所需要的8個方面對其進行比較。因為本系統(tǒng)主要用于中短距離的區(qū)域安防，根據比較結果，選定單根光纖構建薩格奈克干涉儀為系統(tǒng)原型。根據光波導的橫向耦合理論，推導了分光比為1:1的2×2耦合器的導波特性并與分光比為1:1:1的3×3耦合器進行比較，針對本系統(tǒng)特點，選擇2×2耦合器。系統(tǒng)選用單模光纖，它在彎曲或者受力時容易影響傳輸光

3、的偏振態(tài)，使其出現互易性雙折射，而這會改變干涉光強從而影響系統(tǒng)對破壞入侵行為的判定。在瓊斯矩陣的基礎上論述了法拉第旋轉鏡在消除單模光纖雙折射效應方面的作用。在上述理論的基礎上設計了適合于本系統(tǒng)的整體光路。
　　對本系統(tǒng)采用的各模塊進行簡單介紹，提出了通過改變系統(tǒng)延遲環(huán)長度來改變系統(tǒng)靈敏度的設想。分布式光纖干涉測量技術是基于相位調制原理的，因此在相位調制原理的基礎上推導了適用于本系統(tǒng)的靈敏度公式。將靈敏度與延遲環(huán)長度相結合，推導了兩

4、者之間的關系公式。
　　在前述理論的基礎上，搭建實驗平臺，選定四種不同長度級別的延遲環(huán)，針對四類不同的擾動情況，在白天與夜晚兩種環(huán)境下進行實驗。使用六種不同的方法對采集到實驗數據進行處理，從中選擇分別適用于四類不同擾動的方法并以其數據作為系統(tǒng)針對該類入侵擾動的監(jiān)測報警依據。針對不同長度的延遲環(huán)，根據適用于不同擾動的方法采集得到的數據劃定系統(tǒng)報警的閾值浮動范圍。對系統(tǒng)實驗得到的數據進行分析比較，證明了改變延遲環(huán)長度確實可以改變系統(tǒng)靈