华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003
针对多模光纤的分布式传感系统受多模光纤布里渊散射特性的影响，利用有限元仿真得到多模光纤6种典型传输模式的电场分布，并从布里渊频移、线宽、峰值增益和布里渊散射谱4个方面仿真研究了单一模式和模式叠加情况下多模光纤的布里渊散射特性。仿真结果表明: 多模光纤不同传输模式的线宽和增益峰值都随着模式阶数的增加略有减少，布里渊频移随模式阶数减小而明显增加；在不受应变和温度影响的情况下，多模式叠加后布里渊散射谱相较单一模式线宽发生展宽，增益峰值大幅减小。
多模光纤 布里渊频移 线宽 增益峰值 布里渊散射谱 multimode fiber Brillouin frequency shift linewidth max gain Brillouin scattering spectrum
1 华北电力大学电子与通信工程系, 河北 保定 071003
2 华北电力大学电力工程系, 河北 保定 071003
基于相似匹配方法的布里渊频移提取算法具有无需预设模型、适应性强的优点。为了获得谱信号参数和扫频参数对算法性能的影响,在仅单一因素变化情况下系统研究了布里渊线宽(简称线宽)、信噪比、扫频间隔、扫频范围对布里渊频移提取准确性的影响规律。结果表明:频移误差与线宽成线性关系,探测谱与参考谱线宽差距本身对算法准确性产生的影响较小;频移误差随参考谱和探测谱信噪比的增加均呈指数规律减小;扫频间隔不变时随参考谱扫频范围增加频移误差存在增加的趋势,同时计算时间线性增加;探测谱的扫频范围为2倍线宽时频移误差最小。研究结果可为布里渊频移的准确提取提供参考。
光纤光学 光纤分布式传感 布里渊散射 布里渊频移 相似匹配方法 影响因素
华北电力大学 电气与电子工程学院, 河北 保定 071003
对保偏光纤中基于布里渊动态光栅的温度和应变的传感机制进行了探索.从保偏光纤两正交偏振轴的传输特性出发, 分别研究了布里渊动态光栅的波长、波长差以及拍长与温度和应变的关系.研究结果表明, 波长的对数与光纤温度近似成线性关系, 波长的相对变化量与光纤应变成线性关系; 两轴波长差、拍长的倒数与温度和应变近似成线性关系.本文研究结果为基于布里渊动态光栅的保偏光纤分布式温度和应变的传感指明了潜在的研究方向.
保偏光纤 温度和应变 传感机制 波长 波长差 拍长 Polarization-maintaining fiber Temperature and strain Sensing mechanism Wavelength Difference in wavelength Beat length
