基于FBG的長距離傳感系統(tǒng)及應用.pdf

1、隨著我國大型建筑、長距離管道、鐵路、油氣礦井等的快速發(fā)展，研究先進的長距離傳感系統(tǒng)對這些設施進行安全健康監(jiān)測顯得尤為迫切。長距離光纖傳感系統(tǒng)是一種利用光纖作為傳感媒介的傳感系統(tǒng)，可以分為分布式傳感系統(tǒng)和準分布式傳感系統(tǒng)。本課研究的是采用FBG(光纖光柵)傳感器來搭建長距離(準)分布式傳感系統(tǒng)，并研究將其運用于超長距離的傳感(300km)，長距離多點同時監(jiān)控，電力安全監(jiān)測(同時測量溫度及應變)等方面。
　　 首先，本文對FBG及其

2、傳感系統(tǒng)的工作原理、應用及發(fā)展現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的介紹，并總結分析了FBG的復用及解調技術。接著介紹并分析了各種光放大技術的原理和優(yōu)缺點，根據傳感系統(tǒng)的特點和實際需要選擇了將EDFA與后向光纖拉曼放大技術應用于長距離光纖傳感系統(tǒng)。
　　 然后搭建了超長距離光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)，提出了基于可調激光器和聲光脈沖調制的光纖布拉格光柵(FBG)傳感系統(tǒng)，同時利用摻鉺光纖放大器和拉曼放大相結合的放大方案大幅度提高了光纖布拉格光柵(FBG)傳

3、感系統(tǒng)的傳輸距離，實現(xiàn)了300km超長距離的傳感系統(tǒng)。
　　 設計并搭建了基于低反射率(每個FBG的反射率均為5％)的FBG傳感系統(tǒng)，利用FBG時分復用的原理，將多個中心波長相同的低反射率FBG分別設置在系統(tǒng)的不同位置，構成準分布式光纖傳感系統(tǒng)，以實現(xiàn)各傳感點的應變測量。采用電光調制器大大降低了系統(tǒng)的成本，監(jiān)測距離可達125公里，在其靜態(tài)應變實驗中，線性度均可達到0.999以上，測量精度高，并且可以實現(xiàn)多點同時監(jiān)測。