光纖分布式聲波傳感技術 劉德中通信學院2013010917006 內容摘要 聲波屬于物質波,其實質是質點振動、應力、壓力等在彈性介質中的多樣表現形式。在 聲學的研究領域中,聲波的產生機制、傳播形式以及檢測方法是會共同涉及的內容。目前的 聲波檢測技術就是利用聲波信號在彈性介質內的傳播變化實現對檢測目標的測探、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,同時還具有能夠實現波分復用、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方法,即循環(huán)解調方法,用最近已知otdr溫度曲線解調下一個待測點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。

精選范本,供參考！ 光纖中的散射光 當光（電磁）波射入介質時，若介質中存在某些不均勻性（如電場、相位、 粒子數密度n、聲速v等）使光（電磁）波的傳播發(fā)生變化，有一部分能量偏離 預定的傳播方向而向空間中其他任意方向彌散開來，這就是光散射。光的散射現 象的表現形式是多種多樣的，從不同的角度出發(fā)，可有不同的分類，但從產物的 物理機制來看，可以分為兩大類： 第一類是非純凈介質中的光散射，該散射現象不是介質本身所固有的，而強 烈地依賴于摻雜進來的散射中心的性質或介質本身的純凈度。其規(guī)律主要表現 為：散射光的頻率與入射光的頻率相同；散射光的強度與入射波長成一定關系。 第二類是純凈介質中的散射，即使所考慮的介質是由成分相同的純物質組 成，其中不含有外來摻雜的質點、顆粒或結構缺陷等，仍然有可能產生光的散射 現象，這些散射現象是介質本身所固有的，與介質本身的純凈度沒有本質上的關

基于OTDR的分布式光纖傳感器原理及其應用

介紹了兩類先進的分布式光纖傳感器技術,即光纖光柵(fbg)和布里淵光時域反射計(botdr);分別在t型rc簡支梁和連續(xù)配筋混凝土路面(crcp)中布置了fbg和botdr分布式光纖傳感系統(tǒng),對簡支梁混凝土動、靜應變以及路面板中連續(xù)鋼筋和混凝土應變進行了實時監(jiān)測。研究結果表明,fbg和botdr在橋梁和路面等一些土木工程結構的健康監(jiān)測中具有重要的應用前景。

分布式光纖傳感器簡介(20201028120616)

分布式光纖傳感器的現狀及發(fā)展趨勢

為了研究單模光纖對城域網和接入網以及ftth的容量與性能的提升,使用大功率、窄線寬的高性能光纖激光器作為系統(tǒng)光源,分別測量了3種光纖到戶用單模光纖的受激布里淵散射(sbs)閾值。從理論上分析了光纖sbs閾值估算公式及影響閾值的因素,理論估算值與實驗測量值吻合很好。實驗發(fā)現的一種g,652d光纖具有高達12mw的sbs閾值,對此進行了分析。

提出了一種利用布里淵光纖環(huán)形腔移頻技術實現分布式光纖布里淵傳感的方法.該方法基于布里淵光時域分析法原理,將一束單縱模運轉激光器輸出的激光分為兩束;一束光入射布里淵光纖環(huán)形腔中產生窄線寬的受激布里淵散射光作為斯托克斯光,另一束光經過低頻相位調制后作為泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分別相向入射進入傳感光纖,通過測量布里淵譜得到光纖溫度或應變.利用該方法可將十幾ghz的微波頻率轉化為兆赫信號頻率進行探測處理,僅需一臺激光器,因此系統(tǒng)結構簡單、成本低,還可減小激光器頻率波動對測量準確度的影響.實驗驗證了該方法的可行性.

受激布里淵散射是光纖一種非常重要的非線性效應,不同光纖的受激布里淵散射閾值不同。在光纖通信系統(tǒng)和光纖分布式布里淵傳感系統(tǒng)中,受激布里淵散射閾值的研究非常必要。設計并搭建受激布里淵散射閾值測量系統(tǒng),實驗測量了普通通信光纖(g.652)、大有效面積的非零色散位移光纖(g.655)在常溫時的受激布里淵散射閾值。通過閾值測量可知,g.655光纖閾值明顯大于g.652光纖,所以無論對于光纖通信系統(tǒng),還是自發(fā)布里淵傳感系統(tǒng),都應優(yōu)選g.655光纖。

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構、原理、性能、特點、種類以及其在現實生活中的應用。 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多年已經過去了。在這期間，包 括光纖和有關器件在內的光纖基本結構有了飛速發(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研究的興趣，而由光纖敏感介質 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

光纖傳感器 (2)

針對海底動力電纜出現故障而尋找電纜監(jiān)測的技術與方法,分析渤海灣不穩(wěn)定海域的海底動力電纜多次出現短路和斷路故障的原因與機理,提出基于布里淵散射原理的分布式光纖傳感技術監(jiān)測電纜所受外力變化和監(jiān)測電纜內部溫度變化的方案和方法,進行三相高壓電纜截面溫度場和電纜外部受力變形的數值模擬分析,通過室內模擬實驗和海堤沉降段電纜敷設后的光纖傳感監(jiān)測數據及水準儀觀測監(jiān)測數據對比分析,得出光纖傳感器檢測數據趨勢與水準儀器測量結果吻合。模擬和現場測試結果表明,基于光纖布里淵散射原理的分布式光纖傳感技術可有效實現海底動力電纜的溫度和變形監(jiān)測。

光纖傳感技術的應用推動通信技術的飛速發(fā)展,在眾多產業(yè)有重要的地位。本文將對光纖溫度傳感器的原理及優(yōu)勢進行分析,并綜述其發(fā)展和運用情況,最后具體分析分布式光纖溫度傳感器的設計,望能夠優(yōu)化傳感器,使光纖溫度傳感器在不同領域發(fā)揮更加突出的作用。

分布式光纖傳感原理

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。實現了重復頻率和脈沖寬度分別獨立可調的激光輸出,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)功率分數的最大值低于10%。

介紹了一種基于光纖傳感器的液體濃度實時智能檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用通用單片機作為系統(tǒng)的核心，以發(fā)光二極管（led）為光源，利用脈沖寬度調制（pwm）方式控制發(fā)光脈沖，通過光纖傳遞光信號，用測量反射光的光纖探頭作為敏感元件，對雪崩光電二極管（apd）接收到的采樣信號進行處理，根據測量結果實時智能監(jiān)控液體濃度。該系統(tǒng)在造紙、化工、制糖、食品、制藥和水體監(jiān)測等多個行業(yè)具有廣泛的應用前景。