白光干涉型分布式光纖振動傳感關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、分布式光纖振動傳感技術(shù)充分利用光纖既能傳光又能傳感的特性，使得光纖鏈路中每一點(diǎn)都能監(jiān)測附近的應(yīng)力和振動變化，因此分布式光纖振動傳感技術(shù)能實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的無漏點(diǎn)振動監(jiān)測，特別適用于區(qū)域安防、油氣管道泄露監(jiān)測、建筑物結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及通信鏈路安全防御等領(lǐng)域。本論文主要以直線型Sagnac干涉儀為研究對象，探究白光干涉型分布式光纖振動傳感技術(shù)的傳感原理和定位方法。
　　首先分析了白光干涉型分布式光纖振動傳感技術(shù)的基本理論，包括光纖的應(yīng)力應(yīng)變效

2、應(yīng)、多種干涉型分布式光纖振動傳感結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，并對基于Sagnac干涉儀的分布式光纖振動傳感原理和變形結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)分析。
　　研究了直線型Sagnac分布式光纖振動傳感方案及其關(guān)鍵技術(shù)。分別分析了在單頻率振動源和多頻率振動源作用下，直線型Sagnac干涉儀的相位調(diào)制方式和定位方法；分析了3×3耦合器耦合強(qiáng)度和延遲線圈長度對系統(tǒng)的影響及微分積分相位解調(diào)算法。
　　提出了白光干涉型分布式光纖振動傳感系統(tǒng)的定位優(yōu)化算法。分析了傳統(tǒng)

3、直接尋找陷波頻率定位方法的缺陷，闡述了2-FFT(二次快速傅里葉變換)定位優(yōu)化算法的基本原理和實(shí)現(xiàn)步驟，并理論探究了2-FFT定位算法的多點(diǎn)同時(shí)定位功能。
　　最后，實(shí)驗(yàn)研究了基于2-FFT定位算法的白光干涉型分布式光纖振動傳感系統(tǒng)的定位效果。通過直接尋找陷波頻率定位方法和2-FFT定位算法同時(shí)對多組單點(diǎn)振動實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定位，對比結(jié)果表明2-FFT定位算法能顯著提高系統(tǒng)穩(wěn)定度和可靠性，在41km距離上全程實(shí)現(xiàn)定位精度小于100m。同時(shí)