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光纤传感技术自问世以来就受到研究者的极大重视,成为传感技术的先导,推动了传感技术的蓬勃发展。其中,基于自发布里渊散射的分布式光纤传感技术由于具有单端测量、监测范围大、测量精度高、可以测量光纤沿线的应变、温度和损耗等信息的特性,在光纤传感领域深受关注。
论文综述了国内外基于布里渊散射的分布式光纤传感技术的研究进展,在对比分析各种基于布里渊散射的分布式光纤传感技术及布里渊散射信号探测方法的基础上,提出了一种新的采用自外差相干探测的自发布里渊散射分布式光纤传感技术-基于快速傅里叶变换(FFT)的自发布里渊散射光纤传感技术。该传感技术采用宽带光电探测器和高速A/D一次性获取整个布里渊散射谱带宽范围内的时域信号,再利用高效的FFT信号处理方法获得整个传感光纤上的布里渊散射频谱信息,从而实现快速高效的分布式应变或温度传感。
论文详细阐述了基于该技术的传感系统构成及信号采集处理方法,对传感系统的最小探测精度、动态范围和空间分辨率等性能参数进行了理论分析,并进行实验验证,实验结果证实了这种传感技术的有效性和理论分析的正确性。