基于受激布里淵散射的光纖傳感研究.pdf

1、分布式光纖傳感技術(shù)在油氣輸油管道、電力電網(wǎng)、飛機(jī)船艦等重要軍民大型基礎(chǔ)設(shè)施的安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景，其體積小、抗輻射、抗腐蝕和抗電磁干擾性等特點(diǎn)引起了極大的關(guān)注。
　　本文首先介紹了基于受激布里淵散射（SBS）光纖傳感技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究背景及現(xiàn)狀，闡述了其發(fā)展趨勢(shì)。其次，對(duì)受激布里淵散射進(jìn)行了深入的理論分析，給出了SBS耦合方程的詳細(xì)推導(dǎo)，分析了溫度與布里淵頻移的關(guān)系，為解析出環(huán)境溫度提供了理論依據(jù)。
　　其次，為了優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)基于光學(xué)差分參量放大的布里淵光時(shí)域分析泵浦脈沖編碼形式以及斯托克斯光與反斯托克斯光脈寬差，采用微擾法和小信號(hào)近似法獲得了探測(cè)光與斯托克斯光脈沖、反斯托克斯光脈沖在較小作用區(qū)域內(nèi)的脈沖響應(yīng)，對(duì)其性能進(jìn)行了理論分析與數(shù)值驗(yàn)證，結(jié)果表明：π相位斯托克斯光脈沖可有效壓縮布里淵增益譜寬、提高布里淵信號(hào)信噪比；當(dāng)斯托克斯光與反斯托克斯光傳感脈沖脈寬差為8ns時(shí)，探測(cè)光布里淵增益最大。這一結(jié)果對(duì)進(jìn)一步分析基于光學(xué)差分參量放大的布里淵光時(shí)域分析系統(tǒng)性

3、能以及開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究是有幫助的。
　　然后，為研究拉曼泵浦源相對(duì)強(qiáng)度噪聲（RIN）和布里淵慢光對(duì)基于分布式拉曼放大的遠(yuǎn)距離布里淵時(shí)域分析儀（BOTDA）的負(fù)面影響，分別采用解析法和數(shù)值法分析了傳感光纖中拉曼泵浦光、布里淵泵浦光和探測(cè)光相互作用的振幅耦合模型。對(duì)拉曼泵浦源RIN傳遞的研究表明，RIN強(qiáng)度每增加1dB，檢測(cè)信號(hào)信噪比降低約1dB；當(dāng)RIN值小于-135dB時(shí)，其影響可忽略不計(jì)。對(duì)布里淵慢光的研究表明，分布式拉曼放大補(bǔ)