光纖分布式聲波傳感技術 劉德中通信學院2013010917006 內(nèi)容摘要 聲波屬于物質(zhì)波,其實質(zhì)是質(zhì)點振動、應力、壓力等在彈性介質(zhì)中的多樣表現(xiàn)形式。在 聲學的研究領域中,聲波的產(chǎn)生機制、傳播形式以及檢測方法是會共同涉及的內(nèi)容。目前的 聲波檢測技術就是利用聲波信號在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播變化實現(xiàn)對檢測目標的測探、準確識別、 定位等。 在光纖傳感領域,當前的一個研究熱點就是光纖聲波檢測,它可以用作水聽器,應用于海 洋、陸地石油、天然氣勘探輸油管道實時檢測預警系統(tǒng);也可用作光纖麥克風,用光纖光柵制 成的聲波傳感探頭基元以光纖光柵的中心波長調(diào)制來獲得傳感信息的,它具有靈敏度高、抗 干擾能力強、全光纖的特點,同時還具有能夠?qū)崿F(xiàn)波分復用、檢測探頭的微型化等特點。 關鍵詞：聲波檢測光纖傳感技術分布式震動傳感布里淵散射 一、技術原理 （一）基于光纖光柵的傳感器 基于光纖

分布式光纖傳感器PPT課件

分布式光纖傳感器簡介-

分布式光纖傳感器簡介 (2)

收稿日期:2007—12—19 作者簡介:惠戰(zhàn)強(1978—)男,陜西渭南人,碩士,助教,從事信息光學、光纖通信領域教學及研究。e-mail:zqhui@opt.ac.cn 分布式光纖傳感器的原理及發(fā)展 惠戰(zhàn)強 (西安郵電學院電信系,陜西西安710061) 摘　要:從光時域反射儀(otdr)的原理入手,介紹了分布式光纖傳感器的當前進展及發(fā)展趨勢,主要 包括基于瑞麗后向散射的傳感器,基于布里淵散射的分布式光纖傳感器,基于拉曼后向散射的溫度傳感 器,以及偏振模耦合分布式光纖傳感器。對其特點及存在的問題進行了比較,并指出了未來發(fā)展方向。 關鍵詞:分布式光纖傳感器;光時域反射儀;布里淵散射;瑞利散射;偏振模耦合 中圖分類號:tp212.14　文獻標識碼:a　文章編號:1008-3871(2008)02

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基于光時域反射技術(otdr)的原理,建立了拉曼散射分布式光纖多點溫度測量系統(tǒng),提出了一種新型的解調(diào)方法,即循環(huán)解調(diào)方法,用最近已知otdr溫度曲線解調(diào)下一個待測點otdr溫度曲線。通過實驗驗證了理論分析的正確性,該系統(tǒng)能夠抑制溫漂噪聲的積累,防止瑞利背向散射光竄擾反斯托克斯背向散射光,其空間分辨力小于3m,溫度分辨力約為±3℃,時間分辨力不大于3min。

利用光纖中的布里淵散射光頻移與溫度和應變呈線性關系的原理,提出了一種基于自發(fā)布里淵散射的雙支路分布式光纖傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用不同種類光纖的布里淵頻移差別,同時對兩條線路的應力和溫度進行監(jiān)測,實現(xiàn)對被測對象多方位的同時測量,縮短了探測時間,提高了工作效率。本文實現(xiàn)了兩路光纖的同時監(jiān)測,用6km的光纖作為傳感介質(zhì),獲得了4m的空間分辨率。得到的實驗結(jié)果表明,提出的系統(tǒng)能準確判斷40ns脈沖光在兩路傳感光纖沿線產(chǎn)生的自發(fā)布里淵背向散射光譜的中心頻率變化。

基于OTDR的分布式光纖傳感器原理及其應用

分布式光纖傳感器簡介(20201028120616)

介紹了一種先進的分布式光纖傳感器技術,即布里淵光時域反射計(botdr),在連續(xù)配筋混凝土路面(crcp)中布置了botdr分布式光纖傳感系統(tǒng),對路面板中連續(xù)鋼筋和混凝土應變進行實時監(jiān)測。研究結(jié)果表明,botdr在公路橋梁等一些土木工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中具有重要的應用前景。

分布式光纖傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

本文對目前國內(nèi)外光纖光柵傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應用做了簡要概述。

討論了一種以單模光纖耦合器的熔融區(qū)為敏感單元的耦合型單模光纖傳感器。分析了該傳感器的敏感機理,依據(jù)單模光纖耦合器耦合輸出與耦合區(qū)長度和折射率的函數(shù)關系,提出該種傳感器可實現(xiàn)振動測量。搭建了基于等強度懸臂梁的振動檢測系統(tǒng),通過與壓電振動傳感器的對比測試表明該傳感器可更好地實現(xiàn)振動信號的測量,并分析了其振動響應特性。實驗證明耦合型單模光纖傳感器可以用于振動信號的測量。

報道了一臺適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術,種子光源為半導體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實現(xiàn)了重復頻率和脈沖寬度分別獨立可調(diào)的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分數(shù)的最大值低于10%。

光纖傳感器 摘要：光纖傳感器是光纖傳感器是近幾年來出現(xiàn)的集光學、電子學為一體的新型傳感器。本 文主要介紹了光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、性能、特點、種類以及其在現(xiàn)實生活中的應用。 關鍵字：傳感器傳感技術光纖傳感器光纖應用 前言 自從光纖傳感這一概念首次提出至今，20多年已經(jīng)過去了。在這期間，包 括光纖和有關器件在內(nèi)的光纖基本結(jié)構(gòu)有了飛速發(fā)展，已從非常簡單的玻璃纖維 光波導束發(fā)展到了現(xiàn)在的種類繁多、設計精致、性能可靠、價格便宜的光纖器件。 這些發(fā)展進而又激勵了人們格光纖作為敏感介質(zhì)研究的興趣，而由光纖敏感介質(zhì) 組成的各種器件和子系統(tǒng)又擴展了光在傳感器中的各種概念，豐富了光纖的研究 內(nèi)容。 近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。 在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu) 異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細

詳細闡述光纖光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及布拉格光纖光柵傳感器的工作原理。重點介紹結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成、光纖光柵傳感器系統(tǒng)的信號處理、安裝等方面問題;展望光纖光柵傳感器在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領域中的前景。

分布式光纖傳感原理

以某型飛機機翼盒段為研究對象,建立了盒段試件的有限元模型,分析外載荷和應變分布之間關系。采用波分復用形式構(gòu)建了分布式光纖bragg光柵傳感網(wǎng)絡測量盒段試件的應變,設計了網(wǎng)絡中光纖傳感器的排布方式,在此基礎上研究了傳感網(wǎng)絡的溫度補償方法。運用波長監(jiān)測方法對盒段結(jié)構(gòu)承受的不同載荷進行了實驗研究。結(jié)果表明,傳感器的波長偏移與載荷成線性關系,斜率由于加載點位置的變化而不同。傳感器的最大載荷監(jiān)測靈敏度達3.09pm/n。

理論依據(jù)瑤嶺隧道左線b段全長790m,隧道主要穿越強分化-微分化泥巖,其中強風化泥巖灰青色,層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯呈碎塊狀,巖體呈碎裂狀松散結(jié)構(gòu)。微風化泥巖灰青色,層狀構(gòu)造,巖體呈中厚層結(jié)構(gòu)。地下水主要為基巖裂隙水,雨季可沿節(jié)理滲入隧道出現(xiàn)潮濕或滴水現(xiàn)象。洞口段為溝谷斜坡地貌,坡積土埋深3～4m,洞身最大埋深達123m。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測工作中,為促進監(jiān)測水平提高,應該結(jié)合實際工作需要,采取有效的技術措施,嚴格遵循工作流程,促進監(jiān)測水平提高。提出了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的影響因素,指出了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的常見方法,分析了光纖光柵傳感技術在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測應用存在的不足,并提出改進和完善對策。

本文主要介紹了光纖分布式傳感技術的應用現(xiàn)狀,目前用于該系統(tǒng)的幾種典型光纜結(jié)構(gòu)及其應用特性,以及專為分布式溫度傳感技術而開發(fā)的耐高溫光纖。