資料介紹
目的 介紹了基于布里淵散射的分布式光纖傳感器的當前進展及趨勢. 方法 給出了基于布里淵散射的分布式光纖傳感器的原理, 介紹了基于光纖光時域反射的BO TDR 和BO TDA 的分布式光纖傳感器,以及基于自發布里淵散射的同時測試應變和溫度分布式光纖傳感器, 并指出了遇到的問題. 結果 使讀者詳細了解基于布里淵散射的分布式光纖傳感器當前進展及發展趨勢. 結論 基于布里淵散射的分布式光纖傳感器繼承了分布式光纖傳感器的優點, 并使測試的范圍增大, 可測信息種類增多, 精度更高.
分布式光纖傳感器是目前國內外研究熱點, 測試用光纖的跨距可達幾十千米, 分辨率高, 誤差小[ 1 ].要獲得一個具有一定跨度范圍的整個溫度信息(或分布的應力應變) , 使用傳統的單點移動式或由多個單點組成的準分布式傳感方式既耗時耗資又在布線上很困難, 其性能價格比是很低的. 而這時使用完全(以區別于準) 分布式溫度傳感顯然是最有效的方法. 這就要求介質既要有高的靈敏度, 又能有效地傳輸所感應的信號. 光導纖維就具有這種雙重特性, 且它還有著抗電磁干擾、防燃、防爆、尺寸極小、對被測溫度場的影響小等其它介質無法比擬的優點[ 2 ].B rillou in 散射是入射光與聲波或傳播的壓力波(因此也是密度波) 相互作用的結果. 這個傳播的壓力波等效于一個以一定速度V B (且具有一定頻率8B ) 移動的密度光柵, 因此, B rillou in 散射可看作是入射光在移動的光柵上的散射, 多普勒效應使得散射光的頻率不同于入射光. 當某一頻率的散射光Xs與入射光XL、壓力波8B 滿足相位匹配條件, 即XL = Xs+ 8B (對光柵來說, 就是對應于滿足布喇格(B ragg) 衍射條件) 時, 此頻率的散射光強度為極大值. 而由于散射介質的聲波頻率8B 與其溫度、應力等因素有關.因此, 通過檢測最強散射光的頻率就可以間接地知道散射介質的溫度、應力等情況.
說一個散射過程是自發的, 指的是引起光散射的介質的某種擾動(通常是介電常數) 是由熱激勵或是由量子機制的零點效應引起的; 而一個受激散射過程是指這種擾動是由于光場的存在通過非線性效應引起的. 實際上, 受激B rillou in 散射首先是被用于光纖通信中對光纖衰減特性的檢測, 由Ho riguch i 等人于1989 年進行實驗, 他們使用了一個1. 2 m 長的單模光纖和兩個在其中相向傳輸的光束, 為了定位,其中一個光束是脈沖的, 而另一個是連續的, 且頻率可調. 當在光纖上某一位置滿足XCW = XP - 8B (z )時, 脈沖激光的能量能最有效地轉移到連續波激光上, 這時到達探測器的連續波激光強度將出現一個尖峰, 通過找這個尖峰就可知道光纖上某處的溫度信息. 首次實驗取得了在- 30~ 60℃ 溫度范圍內, 空間分辨率為100 m , 溫度分辨率為3℃ 的性能指標. 從那時起, 世界上進行了許多這方面的研究, 因為這一技術不僅能用于溫度分布測量, 而且還能用于應力的分布傳感. 多年的努力使性能指標也有了突飛猛進的進展, 至1995 年, 所公布的這類實驗系統的性能指標已達到傳感距離32 km , 溫度分辨率1℃, 和空間分辨率5 m (已幾乎是極限值了) [ 3 ].
分布式光纖傳感器是目前國內外研究熱點, 測試用光纖的跨距可達幾十千米, 分辨率高, 誤差小[ 1 ].要獲得一個具有一定跨度范圍的整個溫度信息(或分布的應力應變) , 使用傳統的單點移動式或由多個單點組成的準分布式傳感方式既耗時耗資又在布線上很困難, 其性能價格比是很低的. 而這時使用完全(以區別于準) 分布式溫度傳感顯然是最有效的方法. 這就要求介質既要有高的靈敏度, 又能有效地傳輸所感應的信號. 光導纖維就具有這種雙重特性, 且它還有著抗電磁干擾、防燃、防爆、尺寸極小、對被測溫度場的影響小等其它介質無法比擬的優點[ 2 ].B rillou in 散射是入射光與聲波或傳播的壓力波(因此也是密度波) 相互作用的結果. 這個傳播的壓力波等效于一個以一定速度V B (且具有一定頻率8B ) 移動的密度光柵, 因此, B rillou in 散射可看作是入射光在移動的光柵上的散射, 多普勒效應使得散射光的頻率不同于入射光. 當某一頻率的散射光Xs與入射光XL、壓力波8B 滿足相位匹配條件, 即XL = Xs+ 8B (對光柵來說, 就是對應于滿足布喇格(B ragg) 衍射條件) 時, 此頻率的散射光強度為極大值. 而由于散射介質的聲波頻率8B 與其溫度、應力等因素有關.因此, 通過檢測最強散射光的頻率就可以間接地知道散射介質的溫度、應力等情況.
說一個散射過程是自發的, 指的是引起光散射的介質的某種擾動(通常是介電常數) 是由熱激勵或是由量子機制的零點效應引起的; 而一個受激散射過程是指這種擾動是由于光場的存在通過非線性效應引起的. 實際上, 受激B rillou in 散射首先是被用于光纖通信中對光纖衰減特性的檢測, 由Ho riguch i 等人于1989 年進行實驗, 他們使用了一個1. 2 m 長的單模光纖和兩個在其中相向傳輸的光束, 為了定位,其中一個光束是脈沖的, 而另一個是連續的, 且頻率可調. 當在光纖上某一位置滿足XCW = XP - 8B (z )時, 脈沖激光的能量能最有效地轉移到連續波激光上, 這時到達探測器的連續波激光強度將出現一個尖峰, 通過找這個尖峰就可知道光纖上某處的溫度信息. 首次實驗取得了在- 30~ 60℃ 溫度范圍內, 空間分辨率為100 m , 溫度分辨率為3℃ 的性能指標. 從那時起, 世界上進行了許多這方面的研究, 因為這一技術不僅能用于溫度分布測量, 而且還能用于應力的分布傳感. 多年的努力使性能指標也有了突飛猛進的進展, 至1995 年, 所公布的這類實驗系統的性能指標已達到傳感距離32 km , 溫度分辨率1℃, 和空間分辨率5 m (已幾乎是極限值了) [ 3 ].
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 基于DSP的準分布式光纖光柵傳感解調系統 7次下載
- 分布式光纖測溫的基本原理及其傳感過程簡介 77次下載
- 分布式光纖傳感技術與PON的融合 19次下載
- Raman散射型分布式光纖溫度測量方法 15次下載
- 光時域與光頻域背向拉曼散射分布式光纖傳感器對比研究 44次下載
- 分布式光纖測溫系統的分析
- 散射式紅外濁度傳感器的設計
- 分布式光纖傳感器中檢偏鏡對軸角度分析
- 用于測量空間溫度的分布式光纖傳感器的系統設計
- 拉曼散射分布式光纖溫度傳感器的設計
- 基于分布式光纖溫度傳感器測量系統
- 光時域背向拉曼散射分布式光纖傳感器與光頻域背向拉曼散射分布式
- 分布式光纖溫度監測與報警系統的研究
- 分布式光纖溫度傳感檢測技術及其應用
- 分布式光纖溫度傳感器
- 分布式光纖聲波傳感技術的工作原理 905次閱讀
- OFDR技術光纖傳感解調原理詳解 3023次閱讀
- 基于高非線性光纖中前向布里淵散射的增強型聲阻抗傳感以及溫度和應變同時傳感技術 1816次閱讀
- 鴻蒙分布式相機“踩坑”分享 1910次閱讀
- 分布式溫度檢測提高可靠性 947次閱讀
- 利用NI VeriStand 2010實現分布式同步系統的設計 3437次閱讀
- DAS測量原理 分布式光纖聲波傳感系統(DAS)基本原理 1.7w次閱讀
- 光纖傳感器的作用_光纖傳感器的接線方式 1w次閱讀
- 光纖傳感器的優點_光纖傳感器的分類 6513次閱讀
- 分布式光纖傳感器市場 1450次閱讀
- 分布式光纖傳感器原理_分布式光纖傳感器的應用 8835次閱讀
- 分布式多傳感器信息融合系統的設計 3524次閱讀
- 分布式光纖傳感器的特點及優勢介紹 7217次閱讀
- 關于基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統的研究與實現 9976次閱讀
- 光纖傳感器調試使用方法 9.4w次閱讀
下載排行
本周
- 1電子電路原理第七版PDF電子教材免費下載
- 0.00 MB | 1490次下載 | 免費
- 2單片機典型實例介紹
- 18.19 MB | 93次下載 | 1 積分
- 3S7-200PLC編程實例詳細資料
- 1.17 MB | 27次下載 | 1 積分
- 4筆記本電腦主板的元件識別和講解說明
- 4.28 MB | 18次下載 | 4 積分
- 5開關電源原理及各功能電路詳解
- 0.38 MB | 11次下載 | 免費
- 6100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 7基于AT89C2051/4051單片機編程器的實驗
- 0.11 MB | 4次下載 | 免費
- 8基于單片機的紅外風扇遙控
- 0.23 MB | 3次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下載
- 0.00 MB | 66304次下載 | 免費
- 3protel99下載protel99軟件下載(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下載 | 免費
- 4LabView 8.0 專業版下載 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下載 | 免費
- 5555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33562次下載 | 免費
- 6接口電路圖大全
- 未知 | 30320次下載 | 免費
- 7Multisim 10下載Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下載 | 免費
- 8開關電源設計實例指南
- 未知 | 21539次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935053次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537791次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191183次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183277次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138039次下載 | 免費
評論