基于激光自混合干涉技术的井下成像研究与应用

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1、分类号：ＴＨ７４４单位代巧：１０２２０密级：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｒ硕±研究生学位论文１论市颇目：基于激光自混合干鞭技术的井下成像研究与应用：硕±生侄迪指导教师：高丙坤教授：信息与通信工程学科专业研究方向：智能监测与控制２０１６年５月１４日学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的

2、研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明碗说明并表示谢意。、．作者签名：么日期：义ｆ学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文、被查阔和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存汇编学位论文，可ｉｌ公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国ｔ优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学

3、位论文作者签名：走ｖｊ／论文指导教师签名：指导小组成员签名ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringWell-loggingimagingresearchandapplicationbasedonSelf-mixinginterferenceoflaserCandidate:WuDiTutor:GaoBingkunSpecialty:InformationandCommunicationTechnologyDateoforalexamination:May14th.2016University:North

4、eastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文基于激光自混合干涉技术的井下成像研究与应用摘要在油气田工业的井下检测中，总是会遇到这样的一些问题，在一些亟需检测的环境中，由于高危险性和限制性，检测人员无法亲身近距离的对故障点进行检测，不仅仅造成了能源损失，由于时间的拖延也大大增加了危险性。而在使用一些常规设备进行故障检测的时候，由于技术上的限制，很难得到令人满意的探测结果，这会造成检测人员的误判和上报失误。通过技术特点的比较，在众多井下成像技术中，激光自混合干涉技术脱颖而出，它拥有设备简单、成本低、探测精度高、实时性好等

5、众多优点，且相较于传统光学成像技术而言，激光自混合干涉技术可以获得更高水平的深度感知能力，这更加接近于生物对物体的描述，更有利于对故障点的信息获取。基于激光自混合干涉技术的井下探测技术的研究、改进和应用，对于近年来不断提高需求的井下检测来说无疑是全新的强劲助力。激光自混合干涉现象的发掘始于激光器反馈光的研究。激光自混合干涉是指半导体激光器的发光二极管所出射的光，经过外部振动物体反射回激光器谐振腔内，两束光之间耦合并使激光器内部封装的光电二极管的输出功率发生了变化。通过研究光电二极管的输出功率与反馈光之间的规律，形成了激光自混合干涉技术的理论，并可以

6、将这项技术广泛应用于距离、位移、振动、速度等参数测量。本文详细阐述了激光自混合干涉技术的基本理论及其在测距方向的应用，研究了激光自混合干涉理论的通用模型。分析了在不同强度光反馈时的自混合干涉模型。同时，利用半导体激光自混合测量技术其光路简单、易于准直、结构紧凑等优点，提出将自混合干涉效应应用于距离测量。在这个基础上开发基于半导体激光自混合干涉的单光源振动传感器，并尽可能的使之适用于井下检测环境，对测量目标进行一维成像。关键词：激光二极管，自混合干涉，距离测量，单光源振动，井下检测II东北石油大学硕士研究生学位论文Well-loggingimagin

7、gresearchandapplicationBasedOnLaserSelf-mixingInterferenceABSTRACTInthedetectionoftheoilindustry,itisalwaysencounteredsomeproblems.Insomeenvironmentswhichneedtobedetected,becauseofthehighriskandthelimitation,thedetectionpersonnelcannotdetectthefaultpointinpersoninperson,notonl

8、ycausedtheloss,butalsogreatlyincreasedthedangerbecauseoftheti