免费论文摘要：光导纤维散布式扰动传感器多点定位表面及运用接洽

        光导纤维散布式扰动传感器在周界安防、油呼吸道线预先警告监测、通讯线路监测、巨型构造监测等国防、动力、物联网以及通讯安定范围具备要害运用。在那些范围，多点同声扰动的情景常常爆发。暂时光导纤维散布式扰动传感器的合流计划囊括Mach-Zehnder干预仪计划和Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器计划。个中，鉴于Mach-Zehnder干预仪的光导纤维散布式扰动传感器沿用关系时延算法，只能获得一个定位截止，所以只能举行单点扰动的准决定位。鉴于Φ-OTDR的光导纤维散布式扰动传感器按照传感光导纤维上扰动惹起的光导纤维反射率变革引导相位变革从而爆发的限制光强变革，不妨实行多点同声扰动的定位。         光导纤维散布式扰动传感器多点扰动时的定位精度是规范体例在外场工程运用的要害目标。舆论以普及光导纤维散布式扰动传感器多点扰动的定位精度为目的，按照表面接洽、数学建立模型、数值仿真和试验考证的接洽思绪，鉴于光学干预、激光物理和散射表面等表面普通，辨别对光导纤维散布式扰动传感器的多点扰动定位机理以及重要光路器件的要害参数对Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器定位精度的感化和控制本领举行了精细的领会和计划，结果实行了试验考证。舆论重要发展了以次接洽：         一、光导纤维散布式扰动传感器多点扰动定位机理接洽。鉴于弹光效力、光学干预表面和散射表面，辨别创造了多点扰动前提下Mach-Zehnder型和Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器的光路模子。鉴于多点扰动前提下Mach-Zehnder型光导纤维散布式扰动传感器的光路模子，辨别对多个扰动的幅度比、空间隔绝和传感光导纤维长度与定位缺点之间的联系举行了数值模仿。接洽截止不妨为鉴于Mach-Zehnder干预仪的光导纤维散布式扰动传感器在监测当场多点扰动前提下怎样抗干预的本质运用供给表面引导。鉴于多点扰动前提下Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器的光路模子，对Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器计划的多点扰动定位机理举行了仿真接洽。精确了多点同声扰动引导干预光带在对应的多个扰动场所的限制相位变革进而惹起限制光强变革的机理。         二、重要光学器件引导Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器定位缺点接洽。开始接洽了体例的表面极控制位精度，精确了极控制位精度与体例监测隔绝相关的机理，并给出了各别监测隔绝前提下对应的表面极控制位精度。接下来接洽了激光光源和调制器的要害参数对传感器定位本能的感化。传感器的信噪比是规范多点扰动时定位精度普及的重要控制成分。领会了激光光源中频次噪声对体例信噪比和定位精度的感化，精确了激光光源的频次漂移是引导传感器定位精度和信噪比贬低的要害成分。当激光光源的频次漂移速度大于确定值时，挪动平衡和有扰动减无扰动算法以及挪动平衡和挪动差分算法作废。领会了声光调制器的消光比对体例信噪比的感化，精确了传感器的信噪比跟着调制器消光比的增大呈飞腾趋向的机理。当声光调制器的消光比小于确定值时，挪动平衡和有扰动减无扰动算法以及挪动平衡和挪动差分算法作废。         三、Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器多点扰动定位缺点控制本领接洽。接洽了Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器中重要光路噪声源引导定位缺点的控制本领。声光调制器的消光比引导的定位缺点不妨经过器件的选型来处置，但激光光源的频次漂移引导的定位缺点对光源的选型提出了很高的诉求，并且跟着光源的老化频次漂移将进一步增大，鉴于此，接洽了在较高频次漂移前提下实用的多点扰动定位本领。开始提出了鉴于功率谱领会的定位本领，对该本领的定位机理举行了数值仿真接洽，并经过试验对表面领会和数值仿真截止举行了考证。而后，提出了鉴于小波包变幻的定位本领，并经过试验对该本领的可行性举行了考证。结果，提出了传感器的独力分区型光路级联计划，用来贬低长隔绝监测中大概爆发的受激布里渊散射的感化。         四、Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器多点扰动试验接洽。鉴于Φ-OTDR型光导纤维散布式扰动传感器原型机，辨别对体例的表面极控制位精度以及独力分区型级联光路计划举行了尝试。试验截止考证了表面领会和数值仿真论断的精确性。

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