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近年来,随着我国土木工程建设和基础设施建设等领域的快速发展,人们对铁路、桥梁、隧道、建筑物等的结构健康监测的需求不断增大。而光纤传感器由于其具有体积小、重量轻、抗恶劣环境侵蚀、抗电磁干扰等优点得到了人们的青睐。其中,布里渊光相关域分析(BOCDA)技术的空间分辨率可以免受声子寿命的限制,具有很高的空间分辨率,其中相位调制BOCDA技术的空间分辨率能达到厘米量级。但相位调制BOCDA技术的空间分辨率受限于调制器件的带宽和输出能力,难以进一步提高。针对这一问题,本文提出了基于强度调制相位编码的BOCDA方法,该方法可以降低调制器件对空间分辨率的限制,从而实现更高空间分辨率传感。本文的主要研究内容如下:(1)在受激布里渊散射(SBS)的耦合波方程的基础上,建立了相位编码型BOCDA的理论仿真模型,引用了移动坐标法这一高运算效率的离散化方法,并与常用的时间隐式格式和空间后向差分法所需的仿真时间进行了对比。然后用移动坐标法对相位编码型BOCDA的理论仿真模型进行了离散化求解。(2)仿真分析了相位调制BOCDA系统和强度调制BOCDA系统中调制信号的带宽和调制深度对非相关峰处的声场的抑制效果的影响。仿真结果表明,调制带宽和调制深度不足的情况下,强度调制BOCDA系统能够更好地抑制非相关峰处的声波场的建立,从而抑制非相关峰处的SBS效应,使探测光信号具有较高的信噪比。(3)实验分析了微波放大器带宽和放大能力对相位调制BOCDA系统和强度调制BOCDA系统的影响规律。实验结果证明,在微波放大器带宽不足或放大能力不足时,相位调制BOCDA系统的信噪比很低,甚至难以提取到有效信号,达不到传感的目的。而强度调制BOCDA系统对微波放大器的带宽和放大能力的敏感性很低,即使在微波放大器的带宽和放大能力很低的情况下依然具有很高的信噪比,能够提取到有效信号。最后进行了基于强度调制的高空间分辨率BOCDA传感实验,空间分辨率可达2 mm。