基于光学捷变频技术的高性能快速分布式光纤传感研究

第 1 章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.1.1 课题背景

1.1.2 研究的目的与意义

1.2 高性能分布式光纤传感技术研究进展

1.2.1 快速 BOTDA 系统研究现状

1.2.2 长距离 BOTDA 系统研究现状

1.2.3 单端快速 BOTDR 系统研究现状

1.2.4 高灵敏度 phase-OTDR 系统研究现状

1.2.5 高性能分布式光纤传感研究现状分析

1.3 本文的主要研究内容

第 2 章基于压缩感知技术的快速BOTDA 传感研究

2.1 引言

2.2 受激布里渊散射的理论研究

2.2.1 基于 MZ 电光调制器的光学频率调制技术

2.2.2 受激布里渊散射耦合波方程

2.3 压缩感知技术在 BOTDA 系统中的应用

2.3.1 压缩感知技术

2.3.2 主成分分析算法

2.3.3 布里渊增益谱的压缩采样

2.3.4 基于光学捷变频技术的快速 BOTDA 实验装置

2.3.5 压缩采样实验结果和分析

2.4 本章小结

第 3 章基于光学啁啾链技术的长距离快速BOTDA 传感研究

3.1 引言

3.2 长距离快速 BOTDA 传感方案及仿真研究

3.2.1 长距离快速BOTDA 传感方案

3.2.2 基于光学啁啾链技术的布里渊衰减谱数值仿真

3.3 长距离快速分布式温度传感研究

3.3.1 实验装置

3.3.2 实验结果和分析

3.4 高精度长距离快速分布式温度传感研究

3.4.1 实验装置

3.4.2 基于模式识别算法的布里渊频移解调

3.4.3 实验结果和分析

3.5 本章小结

第 4 章基于光学频率调制的单端快速BOTDR 传感研究

4.1 引言

4.2 自发布里渊散射理论研究

4.2.1 自发布里渊散射

4.2.2 自发布里渊散射的数值分析

4.3 基于光学频率扫描的单端快速 BOTDR 系统研究

4.3.1 传感方案

4.3.2 实验装置

4.3.3 实验结果和分析

4.4 基于光学啁啾链调制的单端快速 BOTDR 系统研究

4.4.1 传感方案

4.4.2 实验装置

4.4.3 实验结果和分析

4.5 本章小结

第 5 章基于瑞利和布里渊散射的高灵敏度快速光纤传感技术研究

5.1 引言

5.2 基于扫频脉冲方案的 phase-OTDR 系统理论研究

5.2.1 瑞利散射

5.2.2 直接探测phase-OTDR 一维脉冲响应模型

5.3 瑞利和布里渊双机制传感系统研究

5.3.1 传感方案

5.3.2 实验装置

5.3.3 实验结果及分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

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