论文摘要
分布式光纤传感器（Distributed Optical-fiber Sensor，简称DOFS）以其可对被测量场的连续空间进行传感而成为光纤传感器中引人注目的一项技术。分布式光纤传感器的传感机理有很多种，并且部分已经有成熟的商品。而在基于布里渊散射机理的分布式光纤传感技术中，布里渊散射光信号比较强，工作波长处于长波段，受到的衰减和色散较小，使得布里渊DOFS适合于长距离传感；而且布里渊散射对温度和应变都敏感，可以有效的实现长距离双参量传感的DOFS。实现布里渊分布式光纤传感技术，在时域上的包括有：布里渊光时域分析技术（BOTDA）和布里渊时域反射技术（BOTDR）。在BOTDA分布式光纤传感器中，由于受激布里渊散射的偏振相关性，存在激励光和探测光的偏振态随机变化引起的信号起伏，严重影响布里渊散射光信号的稳定测量。针对BOTDA的这种衰落现象，文中详细介绍了目前解决这种衰落现象的消偏振衰落技术，包括：利用保偏光纤、偏振跟踪控制技术、偏振扩展接收技术。偏振扩展接收技术是本文针对BOTDA系统提出的一种新的消偏振技术，该技术可以把噪声控制在4％以内。在文中，通过理论分析、仿真分析和实验验证三部分，确定了该方法的有效性和可行性。而在BOTDR分布式光纤传感技术中，由于检测的是自发布里渊散射光与本地参考光之间的相干信号，检测信号除了取决于两光波的功率外，还取决于两光波的偏振状态（一致时相干信号最大，正交时最小），这也造成检测信号的偏振相关干扰。针对BOTDR系统存在的这种现象，文中也详细介绍了相应的消偏振衰落技术，包括：偏振控制技术、偏振分集技术和时域分时接收技术。在布里渊分布式传感系统中要保证提出的双参量（温度和应力）能够准确的反映外界环境的温度和应力的信息，必须对接收到的离散的频移谱和功率谱采取有效的数值处理方法，包括：插值法和曲线拟合法。三次样条插值法、多项式五次曲线拟合法和基于高斯函数的曲线拟合法都符合数据组的变化特点，也因此被认为可以有效提取参量的数据处理方法。
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标签：布里渊散射论文; 偏振衰落论文; 偏振扩展接收技术论文; 提取论文;