分布式拉曼光纤温度传感器系统及温度分辨率提高的研究

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2本课题研究目的及研究意义

1.3国内外发展动态及其发展趋势

1.3.1分布式光纤温度传感器发展概况

1.3.2分布式光纤温度传感器应用前景及发展趋势

1.4本文主要研究内容

第二章分布式拉曼光纤温度传感器的理论基础

2.1光时域反射(OTDR)原理

2.2分布式光纤温度传感器的原理

2.2.1分布式瑞利散射温度传感器

2.2.2分布式布里渊散射温度传感器

2.2.3分布式拉曼光纤温度传感器

2.3 Raman散射原理

2.3.1光纤中的拉曼散射原理

2.3.2拉曼阈值

2.3.3光纤中的受激拉曼散射(SRS)效应

2.3.4光纤中的自发拉曼散射

2.3.5传感光纤Anti-Stokes/Stokes比值分析

2.4小结

第三章分布式拉曼光纤温度传感器温度解调方法

3.1光纤拉曼背向散射的温度效应

3.2温度信号的解调方法4

3.2.1 Anti-Stokes背向散射解调方法

3.2.2 Anti-Stokes Raman与Stokes Raman背向散射比的解调方法

3.2.3 Anti-Stokes Raman与Rayleigh背向散射比的解调方法

3.2.4双路的两种解调方法的比较

3.3分布式光纤温度传感器的温度测量定标方法

3.3.1定标区的位置选择

3.3.2消除两通道灵敏度不同对温度测量的影响

3.3.3定标方法尚未解决的问题

3.4小结

第四章分布式拉曼光纤温度传感器系统的研究与设计

4.1分布式拉曼光纤温度传感器系统的结构组成

4.2分布式拉曼光纤温度传感器系统的主要参数及技术指标

4.2.1系统温度分辨率的分析

4.2.2系统空间分辨率的确定

4.2.3系统时间分辨率的确定

4.3分布式拉曼光纤温度传感器系统性能分析

4.3.1分布式拉曼光纤温度传感器系统光功率的测算

4.3.2分布式拉曼光纤温度传感器系统信噪比分析

4.3.3分布式拉曼光纤温度传感器系统稳定性分析

4.4分布式拉曼光纤温度传感器系统设计

4.4.1光纤温度场信息采集子系统

4.4.2光电探测子系统

4.4.3电路后处理子系统

4.4.4系统软件部分设计

4.5小结

第五章分布式拉曼光纤温度传感器温度分辨率的研究

5.1分布式拉曼光纤温度传感器温度分辨率的理论分析

5.1.1温度分辨率的理论分析

5.1.2与温度分辨率相关的因素

5.2对信号采集的优化方案

5.3最佳工作波长的选择

5.4多点数字平均的实施

5.5小结

第六章实验结果及分析

第七章结论

7.1本文主要工作及结论

7.2本文工作展望

参考文献

致谢

个人简历

硕士研究生期间发表的论文