分布式光纤振动传感系统距离延伸技术的研究

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1、４击种成＊著ＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＭＭＬＯＧＹＯＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮｇ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．。／唉…，，式師曲、＼、一论文题目分布式化纤振动传感系统—ｎＩ距离延伸技术的妍究—学科专业化挙了程＇＾２０１３２１０１０１０９学号作者姓名李鉄＂指昔教师王子南教授■．‘．．．．．．．分类号密级化ＵＤＣ＾学位论文分布式光纤振动传感系统

2、距离延伸技术的妍究（题名和副题名）李软（作者姓名）指导教师王子南教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别６员上学科专业光学工程提交论文曰期２〇（、Ｗ论文答辩曰期減、０诚／／〇／／０＜学位授予单位和日期电子科技大学＞年月答辩委员会主席评阅人注１；《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号注明。ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆＳｅｎｓｉｎＤｉｓｔａｎｃｅｉｎｇＤｉｓｔｒｉｂｕ化ｄＯｐｔｉｃａｌＦ化ｅｒＶｉｂｒａｔｉｏｎＳｅｎｓｉｎｇＳ

3、ｙｓｔｅｍＡＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ目ｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＭａｏｒ：ＯｔｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｊｐｇｇＡｕｔｈｏｒ：ＬｉＹｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｇＺｉｎａｎＳｃｈｏｏｌ：ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

4、究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，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获得电子科技大学或其它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说明并表示谢意。作者签名日期：公＾ｆ月ｆｙ日：啤—＿＿论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

5、可、缩印或扫描［＾采用影印等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：冬队导师签名：林帝＂Ｍｒ月日日期；年摘要一振动是生活中最广泛的现象之，在桥梁大蝴、民用建筑、石油管道和安防等领域对振动信号的测量，对确保安全、守护财产都有十分重要的意义。分布式振动、系传感系统可Ｗ实现沿光纤分布的振动信号的测量，具有灵敏度髙统响应快、易。于安装等优点，在工程应用中有非常突出的优势－（〇本论文详细讨论了巧种分布式光纤振动传感技术：巧位敏感光时域分析仪ＯＴＤＲ）和偏振敏感光时

6、域分析系统（ＰＯＴＤＲ）。两种传感技术都是巧ＯＴＤＲ技术的基础上，分别利用背向瑞利散射光的相位信息和偏振态会发生改变会随着外界振动而改变的原理，实现沿光纤分布的外界振动信号的传感。传感距离是分布式光纤传感系统非常重要的－项技术指标。本文就延伸光纤分布式振动监测系统的传感距离做出详细讨论，其主要内容如下：－１）为了延伸００ＴＤＲ系统的传感距离，本文使用了拉曼放大技术。在普通拉曼放大的基础上，将拉曼系浦调制为脉冲信号，从而减少拉曼产生的ＡＳＥ噪声，提高传感系统的信噪比。此外，就拉曼脉冲与探测信号脉冲的时延对放大效果的影

7、一响进行进步讨论。对延时拉曼系统建立数值仿真，并探测经过延时拉曼放大后的探测脉冲的功率与形状。在实验方面，搭建了基于，此确定最佳的拉曼放大方案－５０少ＯＴＤＲ振动传感系统距离为．７ｋｍ，延时拉曼放大的，传感化振动传感方面有较好的表现。２）将基于随机激光的二阶拉曼放大应用于ＰＯＴＤＲ系统中，延伸ＰＯＴＤＲ系统的传感距离。基于随机激光的二阶拉曼放大方式为探測脉冲提供良好的分布式放大一阶随机激光的光谱特性Ｗ及探測信号瑞利散射光，并简化了系统结构。根据的放大状态选择最佳的拉曼累浦功率。在实验方面，搭建了基于随化激光的前向

8、二一ＰＯＴＤＲ。阶拉曼放大的系统，传感距离为８６ｋｍ，传感性能良好为了进步延伸一口５ｋｍＰＯＴＤＲ系阶拉曼放大，统的传感距离，在系统的后端