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 BOTDA系统偏振效应研究动态

尚秋峰 李玉洁

[摘要]文章对布里渊光时域分析(BOTDA)分布式光纤传感系统中的偏振效应机理及受激布里渊散射的矢量模型分析进行了阐述。对目前国内外的研究现状,从受激布里渊散射效应中偏振相关布里渊增益谱分析、控制偏振态以及抑制偏振...

 PDF全文光通信研究 | 2020, 46(01):26

 BOTDA测试光路自动切换保护系统设计

王升 孙廷玺 王旭峰 赵尊慧 张真毅

[摘要]针对布里渊光时域分析仪(BOTDA)的测试光路在长期使用中易发生故障进而导致BOTDA测试中断的问题, 设计了一种基于光时域反射(OTDR)原理的光路自动切换保护系统。系统以K60控制器为控制核心, 应用FLEXBUS接口挂载SRAM、...

 PDF全文光通信技术 | 2020, 44(03):58

 格雷编码布里渊光时域分析传感器中偏振随机噪声影响及其抑制方法

蒋朋 闫连山 周银 李宗雷 张信普 何海军 潘玮 罗斌

[摘要]在格雷编码布里渊光时域分析(BOTDA)传感器中,采用随机扰偏技术,不仅会在消除强偏振牵引效应时引起传感信号信噪比恶化,同时也会引入较强的偏振随机噪声(PRN)而降低传感信号的测量准确度。通过仿真分析和实验研究,证实...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(07):0706002

 基于BOTDA/R的在运光纤复合架空地线光缆应变监测对比分析

夏猛 汤晓惠 王颖 张书林 姜辉 董永康

[摘要]光纤复合架空地线(OPGW)故障频发的原因与光缆局部受到的应力有直接关系,为了实现对OPGW光缆的在线应变监测,搭建了长距离布里渊光时域分析(BOTDA)和布里渊光时域反射(BOTDR)系统,并对重覆冰区域运行年限超过15年的在运...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(15):1506001

 分布式光纤温度传感系统的布里渊频移提取方法

王婷 田凤 汤文青 崔岩松

[摘要]基于布里渊光时域分析(BOTDA)的分布式光纤传感系统被广泛用于测量外界环境的温度、应力等信息。为了进一步提高分布式光纤传感系统的测量精度与速度,提出一种基于自适应梯度下降算法的布里渊频移提取方法,搭建了24.4 ...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(17):170631

 薄壁圆环分布式光纤测力传感器的性能

王德洋 朱鸿鹄 朱泳 施斌 齐贺

[摘要]提出了一种基于分布式光纤应变感测的测力方法,开展了基于布拉格光纤光栅技术(FBG)和布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)的薄壁圆环加载实验,详细阐述了分布式光纤传感器的原理、数据拟合及误差分析等问题。为了更...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(10):100602

 基于Armijo线搜索的布里渊散射谱图像降噪算法

尚秋峰 秦文婕 胡雨婷

[摘要]为提高布里渊光时域分析(BOTDA)系统的信噪比,减少累计平均次数,改善实时性的同时保障测量精度,提出了基于Armijo线搜索的BOTDA散射谱图像降噪算法。该算法从能量扩散的角度利用偏微分方程的各向异性保证降噪图像具有良...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0906002

 基于划分温度区段的分布式光纤传感应变监测温度补偿方法

胡威 唐博晓 陈岗 黄伟雄 杨玺 孙国富

[摘要]针对分布式光纤应变传感中温度补偿问题,通过温度补偿光缆测得只与环境温度相关的布里渊频移。划分温度区段,对每一单独温度区段内的应变光缆的布里渊频移进行分析。基于在温度相同的不同时段,应变光缆的布里渊频移...

 PDF全文光学与光电技术 | 2019, 17(06):33

 Kuwahara滤波在布里渊光时域分析传感图像去噪中的应用

孟彦杰 查剑锋

[摘要]针对布里渊光时域分析(BOTDA)传感图像中信息在空域的相似性,利用Kuwahara滤波对传感图像去噪,根据滤波窗口内相邻像素之间的相关性恢复中心元素值。研究结果表明,Kuwahara滤波的窗口长度设置应小于并接近理论空间分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070607

 布里渊光时域分析系统性能提高方法综述

王健健 李永倩

[摘要]布里渊光时域分析(BOTDA)系统的空间分辨率、传感距离、测量精度和测量时间等参数存在着相互制约的关系,如何改善BOTDA系统性能一直是分布式光纤传感领域的研究热点。系统传感距离及测量精度等指标均与系统信噪比密...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(11):110003

 基于相干检测数字光频梳的快速BOTDA传感系统

梁梓豪 高社成 冯元华 刘伟平

[摘要]针对传统布里渊光时域分析(BOTDA)技术测量速度慢的问题,提出并设计了一个基于相干检测数字光频梳(DOFC)的快速BOTDA传感系统。利用相干检测DOFC,在不扫频的情况下重构传感所需的布里渊增益谱(BGS)和相位谱(B...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(11):110602

 基于布里渊光时域分析的动态测量技术研究进展

尚秋峰 胡雨婷

[摘要]布里渊光时域分析(BOTDA)技术是基于光时域反射(OTDR)和受激布里渊散射(SBS)效应的一种重要的分布式光纤传感技术。由于具有多参量传感、精度高、距离长等优势, 该技术特别适用于大型基础设施、石油化工、电力通信网络...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(10):100004

 长距离分布式布里渊光纤传感关键技术进展分析

王本章 逄 超 周登望 董永康

[摘要]布里渊光纤传感通过光纤中受激布里渊散射效应实现温度和应变测量,具有空间分辨率高、传感距离长和测量精度高等特点,因此分布式布里渊光纤传感成为近年的研究热点。本文通过对长距离分布式布里渊光纤传感研究进展的...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(09):170484

 瑞利BOTDA系统的2维提升小波降噪方法

刘 薇 尚秋峰

[摘要]为了解决基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统(BOTDA)中传感信号受噪声干扰严重的问题, 采用2维提升小波变换算法, 将测量信号从1维空间转换到2维空间, 进行阈值降噪处理。通过理论分析和实验验证, 取得了传统小波与2维...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(03):346

 分布式光纤传感中布里渊动态光栅研究现状与发展趋势

张智娟 陈飞飞 徐志钮 赵丽娟

[摘要]在保偏光纤两端同一偏振方向上注入两束泵浦光, 产生受激布里渊散射并激发出相干声波场, 该声波场会对介质折射率进行调制, 即形成布里渊动态光栅。利用该动态光栅可实现温度与应变高精度的分布式测量以及多参量的同时...

 PDF全文半导体光电 | 2018, 39(04):455

 一种新型瑞利BOTDA系统的研究

尚秋峰 毛训 张立欣 刘薇

[摘要]搭建了一种新型的基于瑞利散射的布里渊光时域分析(Rayleigh Brillouin optical time domain analysis, RBOTDA)传感系统。该系统工作在单端, 能克服传统 BOTDA 双端接入的缺点; 采用两个EOM并联的结构产生含有连续基底...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(01):0120001

 增益型受激布里渊相移谱宽范围功率特性

李永倩 安琪 李晓娟 张立欣

[摘要]相移谱的功率依赖特性对矢量布里渊光时域分析系统的优化设计具有重要意义。对增益型受激布里渊散射(SBS)相移谱进行了建模分析; 搭建了外差pump-Stokes系统, 在5 ~90 mW泵浦光功率和5 ?滋W~9 mW斯托克斯光功率范围内测...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(01):0106001

 基于互相关卷积与高阶矩质心计算的布里渊散射谱特征提取

尚秋峰 胡雨婷 刘 薇

[摘要]针对目前布里渊光时域分析(BOTDA)分布式光纤传感系统存在的实时性较差的问题, 为了缩短测量时间, 提出一种基于互相关卷积与高阶矩质心计算相结合的布里渊散射谱特征提取方法。首先将布里渊散射谱沿光纤的扫频数据与理...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(11):1106011

 神经网络在布里渊光时域分析仪温度提取中的应用(特邀)

余长源 王碧炜 王亮 吕超

[摘要]文章回顾了本研究小组将人工神经网络(ANN)和深度神经网络(DNN)用于提取布里渊光时域分析仪(BOTDA)传感系统中的温度分布信息的研究工作。在对ANN或者DNN模型进行适当的训练之后,沿被测光纤的温度分布信息能够被训练完...

 PDF全文光通信研究 | 2017, 43(06):42

 结合平衡检测器的瑞利BOTDA系统设计

尚秋峰 刘薇 胡雨婷

[摘要]针对传统的基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统存在信噪比低的问题,提出了一种新的基于瑞利散射的布里渊光时域分析设计方案。采用平衡检测技术,同时利用斯托克斯边带和反斯托克斯边带的信息,输出信号功率比单端检...

 PDF全文光通信研究 | 2017, 43(05):43

 瑞利BOTDA系统中电光调制器的优化设计

尚秋峰 刘 薇 李永倩

[摘要]单端布里渊光时域分析系统可以实现单端入射,测量断裂光纤的传感信息,适用于大范围监测场合。基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统通过从光纤同一端入射脉冲光和连续光来实现单端测量。为了得到频率单一的脉冲光和连...

 PDF全文光通信研究 | 2017, 43(04):48

 瑞利BOTDA系统小波降噪新方法

尚秋峰 刘薇

[摘要]基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统(BOTDA)因为单端入射的特性而有广泛的应用前景。研究了应用提升小波变换对传感信号进行降噪, 与传统小波变换相比, 提升小波变换结构简单, 运算速度快, 易于硬件实现。分别利用累加...

 PDF全文半导体光电 | 2017, 38(06):916

 BOTDA传感系统的布里渊频移提取方法研究进展

尚秋峰 胡雨婷 刘薇

[摘要]随着布里渊光时域分析(BOTDA)传感技术在许多大型基础工程设施安全监测中的广泛应用,对测量精度和实时性的要求日益提高。采用传统的最小二乘曲线拟合方式对布里渊散射谱进行布里渊频移提取,其测量结果的精度依赖于参...

 PDF全文半导体光电 | 2017, 38(05):633

 基于瑞利散射的单端BOTDA系统温度特性研究

张立欣 李永倩 安琪 王娇

[摘要]提出一种不受电光调制器传输曲线温度漂移现象影响的基于瑞利散射的单端布里渊光时域分析系统, 并对系统所需的合成信号及温度特性进行分析, 通过搭建单端布里渊光时域分析温度传感系统测量系统的温度特性。结果表明: ...

 PDF全文半导体光电 | 2017, 38(04):609

 脉冲编码瑞利布里渊光时域分析温度传感技术

张立欣 李永倩 安 琪 李晓娟

[摘要]瑞利布里渊光时域分析系统(BOTDA)存在信号小、噪声大的问题,会导致系统空间分辨率与信噪比难以同时提高。将脉冲编码技术引入瑞利BOTDA系统,可在不降低空间分辨率的前提下有效地提高系统信噪比和布里渊频移测量精度...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(11):1106004

 瑞利布里渊光时域分析系统传感性能的提升方法

李永倩 张立欣 李晓娟 杨润润

[摘要]将多波长激光光源技术引入瑞利布里渊光时域分析系统, 其中抑制载波的微波调制多波长脉冲基底1阶边带会在传感光纤中产生多波长背向瑞利散射; 将该散射光作为探测光与多波长传感脉冲发生受激布里渊散射(SBS)作用, 可有...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(01):0106001

 脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真

李永倩 李 婷 安 琪 李晓娟 李 攀

[摘要]将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,利用由传感脉冲和经微波调制的预泵浦脉冲组成的阶梯脉冲作调制信号,通过作为探测光的时间有限的预泵浦脉冲1阶边带的瑞利散射与传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(08):0822005

 脉冲编码提高瑞利BOTDA系统动态范围

杨润润 李永倩 张立欣 李文敬

[摘要]理论分析了瑞利BOTDA(布里渊光时域分析)传感系统的动态范围, 提出了一种采用脉冲编码技术改善系统信噪比从而增大系统动态范围的方法。研究了瑞利BOTDA系统中格雷码和Simplex码的编码和解码原理, 通过对瑞利BOTDA系统...

 PDF全文光通信研究 | 2016, 42(06):16

 光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

秦祖军 梁国令 张文涛 叶 松 熊显名

[摘要]为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差, 采用微扰法和小信号近似法, 获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响...

 PDF全文激光技术 | 2016, 40(02):232

 损耗型矢量布里渊光时域分析光纤传感技术

李永倩 安琪 李晓娟 何玉钧 张立欣

[摘要]提出了一种损耗型矢量布里渊光时域分析光纤传感技术,通过构建基于外差检测的模拟实验系统测量受激布里渊散射幅度损耗谱和相移谱,实现了50 m传感光纤的温度测量。结果表明,通过测量相移谱获得的布里渊频移与通过测...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(09):0906004

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