相干botdr温度和应变传感系统关键技术研究

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1、分类号：学校代码：１００７９密级：华北电力大学硕士学位论文题目：相干ＢＯＴＤＲ温度和应变传感系统关键技术研究英文题目：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｈｅｒｅｎｔＢＯＴＤＲ研究生姓名：黄春林专业：通信与信息系统研究方向：现代传感与测量技术导师姓名：李永倩职称：教授２０１０年１月１０日声明尸明㈣本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《相干ＢＯＴＤＲ温度和应变传感系统关键技术研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究

2、工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。计≯卜学位论文作者签名：瑾三扇退日期：丝！望：墨：！生关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借

3、阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后遵守此规定）作者签名：甚越日期：边ｌＱ：≥，生导师签名：日期：塑！垒：≥』ｙ华北电力大学硕士学位论文摘要摘要分析了光纤的布里渊散射特性及其对温度和应变的传感机理，建立了布里渊散射谱与光纤温度和应变的对应关系。对基于ＦＦＴ的ＢＯＴＤＲ温度和应变传感信息解调方法进行了Ｍａｔｌａｂ仿真。分析了利用非线性反射镜提高ＢＯＴＤＲ系统信噪比的原理，并给出了将其应用于改善直接检测和相干检测ＢＯＴＤＲ系统信噪

4、比的传感模型。设计了基于Ｌａｎｄａｕ．ＰｌａｃｚｅｋＲａｔｉｏ的相干检测式光纤布里渊温度和应变同时测量系统，对光源子系统、光脉冲调制子系统、微波下变频器子系统进行了详细分析，重点设计了微波下变频器子系统并给出了具体的设计方案和各个组件的参数。完成了系统中前向传输脉冲和背向散射信号时域波形的测试。关键词：布里渊散射，相干检测，温度，应变ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｓｅｎｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｏｆＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅ

5、ｒｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｄ印ｅｎｄｅｎｃｅｓｏｆＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｐｅｃｔｒｕｍｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｕｓｅＦＦＴｔｏｇｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｉｒｅｃｔｌｙＯＶｅｒｗｉｄｅｂａｎｄｉｎＢＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＭａｔｌａｂ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｕｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｉｒｒｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｉｇｎａｌ・ｔｏ－ｎｏｉｓｅｒａｔｉ

6、ｏｏｆＢＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｉｎｄｉｒｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎＢＯＴＤＲｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＡｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒａｉｎｂａｓｅｄｏｎＬａｎｄａｕ－ＰｌａｃｚｅｋＲａｔｉｏ，ｕｓｉｎｇｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ，ｈａｓｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ

7、ｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓｏｆｏｐｔｉｃａｌｓｏｕｒｃｅｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ｐｕｌｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｕｂｓｙｓｔｅｍａｎｄＳＯｏｎ，ｈａｖｅｂｅｅｎｄｉｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｗｉｎｌｅｍｐｈａｓｉｓｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｕｂｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅａｃｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｎｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｕｂｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｇｉｖｅｎ．

8、Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｌｉｇｈｔａｎｄｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄｌｉｇｈｔｓｉｇｎａｌｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．ＨｕａｎｇＣ