基于matlab的光纤拉曼传感信号传播特性的模拟研究

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1、摘要在光纤中所探测到的含有温度信息的拉曼后向散射光十分微弱，甚至完全淹没在噪声中，所以分布式光纤温度传感器信号处理的研究是比较重要的，这样才能对拉曼光谱进行详细的分析，才能更好的应用。光纤中的散射光主要包括瑞利散射，布里渊散射和拉曼散射。在本论文中概述了散射原理并对拉曼散射的基本原理做了详细的叙述。在光纤的传输过程中，损耗是一个主要问题，文中重点研究了光纤传输损耗，并用matlab对传输过程中的损耗进行了仿真模拟分析。本文在温度对光谱产生的作用方面也做了阐述，分析了拉曼分布式光纤温度传感器性能指标。通过以上的了解提出拉曼分布式温度传感器温度信号的三种解调方法，并比较三种

2、解调方法的优缺点。利用对拉曼光谱特性的模拟，并通过对仿真图的数据分析指出拉曼散射与外界个因素之间的关系。关键词：分布式光纤拉曼光谱温度效应解调方法TitleMATLAB-basedFiberOpticSensorSignalpropagatiocharacteristicsoftheassassinationofRamanSimulationstudyAbstractInthefibercontainingthetemperatureinformationdetectedbytheRamanbackscatteringoflightisveryweakorevencom

3、pletelysubmergedinthenoise,sothedistributedopticalfibertemperaturesensorsignalprocessingresearchismoreimportant,soastodetailsoftheRamanspectraAnalysis,inordertobetterapplications.ThescatteredlightfiberincludesRayleighscattering,BrillouinscatteringandRamanscattering.Inthispaperthescatteri

4、ngtheoryoutlinedthebasicprinciplesofRamanscatteringandadetaileddescription.Inopticalfibertransmissionprocess,thelossisamajorproblem,thepaperfocusesonthetransmissionlossandtransmissionusingmatlabontheprocessoflossandthemutationoccurredinasimulationanalysis.Inthispaper,theeffectoftemperatu

5、reonthespectrumhavealsodoneapaperanalyzesthedistributedopticalfiberRamantemperaturesensorperformance.ThroughtheaboveunderstandingoftheproposedRamandistributedtemperaturesensortemperaturesignalofthethreedemodulationmethod,andcomparetheadvantagesanddisadvantagesofthethreedemodulation.Useof

6、Ramanspectralcharacteristicsofthesimulation,andthroughthesimulationanalysisofthedatagraphthatRamanscatteringandtherelationshipbetweenexternalfactors.朗读显示对应的拉丁字符的拼音KeywordsDistributedopticalfiberRamanspectroscopyTemperatureeffectDemodulation目录摘要IAbstractII1引言11.1基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器的发展现状11.2

7、本论文的主要研究内容和组织安排22光纤中的散射光分类及拉曼散射的原理32.1光纤中散射的分类32.2拉曼散射的原理52.3Raman散射理论模型73拉曼光谱的传输特性83.1拉曼光谱的基本特征83.2损耗的机理83.3光纤拉曼增益系数的测量123.4拉曼光谱的数据处理134拉曼光谱的温度敏感特性164.1基于拉曼散射的测温原理164.2Raman散射型分布式光纤温度传感器系统的温度标定164.3拉曼分布式光纤温度传感器性能指标204.4拉曼散射的温度效应225拉曼分布式光纤温度传感器的温度信号解调方法255.1利用反斯托克斯拉曼散射光功率