【摘 要】
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基于相干探测的Φ-OTDR是一种新型的分布式光纤传感技术,广泛应用于对传输管道(如天然气管道、石油管道、电力管道)、轨道交通(如地铁、火车)和桥梁建筑和国防军事设施的健康
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基于相干探测的Φ-OTDR是一种新型的分布式光纤传感技术,广泛应用于对传输管道(如天然气管道、石油管道、电力管道)、轨道交通(如地铁、火车)和桥梁建筑和国防军事设施的健康状况的监测和诊断,相对于传统的光时域反射计传感器,基于相干探测的Φ-OTDR具有独特的振动频响能力。本论文以基于相干探测的相位敏感光时域反射系统多点同时振动传感为研究方向。论文首先介绍了光纤中散射现象的原理和分类,以及用于振动传感的Φ-OTDR系统的发展历史和基础理论,分析了限制Φ-OTDR系统频率响应的因素,推导了 Φ-OTDR系统的数学模型。论文针对Φ-OTDR系统中使用的EDFA进行了优化设计,通过对EDFA单级放大结构进行仿真分析和实验验证,设计出应用于Φ-OTDR系统中的EDFA的最佳结构和参数。论文最后对Φ-OTDR系统中多点同时振动传感技术进行了研究,分析了 Φ-OTDR系统多点振动探测原理,建立了单模光纤后向瑞利散射的一维脉冲响应物理模型,并通过实验验证了在Φ-OTDR系统中使用相干探测对多点同时振动时探测信号的影响。
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