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基于系统工程方法论的分布式光纤后向Raman散射测温系统设计(英文) 被引量：9
1
作者 常程 李铮 周荫清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期50-53,共4页
基于后向 Raman散射测温系统的最大弱点是后向散射信号非常微弱 ,直接影响系统的应用 .本文引入系统工程的观点和方法 ,遵循系统建模、系统分析、系统优化和系统设计的思路 ,实现了整个系统的优化设计 .首先 ,将系统划分成光源和 Raman... 基于后向 Raman散射测温系统的最大弱点是后向散射信号非常微弱 ,直接影响系统的应用 .本文引入系统工程的观点和方法 ,遵循系统建模、系统分析、系统优化和系统设计的思路 ,实现了整个系统的优化设计 .首先 ,将系统划分成光源和 Raman滤光片两个子系统 .其次 ,分别针对它们建立数学模型 ,进行分析和优化 .最后 ,综合考虑实际子系统间的关系 ,得到整个系统的最优设计 .方法具有一定的先进性 ,实践证明 ,以此为基础设计的系统可以得到极佳的测量效果 . 展开更多
关键词 拉曼散射 光纤 温度 系统工程 优化 分布式 测温系统
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基于后向Raman散射测温系统波长的优化分析 被引量：3
2
作者 常程 李峥 周荫清 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第2期174-177,共4页
本文对基于后向 Raman散射分布式光纤测温系统中激光器中心波长的优化进行了分析 .在详细讨论了 Raman信号强度、温度灵敏度和系统工作稳定性等与半导体激光器中心波长之间的关系后 ,提出了优化选择中心波长的方法 ,并结合实例予以说明 .
关键词 raman散射 温度 光纤 波长 优化 测温系统
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基于自发Raman散射分布式光纤测温系统设计 被引量：8
3
作者 刘文 杨坤涛 许远忠 《光通信研究》 北大核心 2005年第4期54-56,共3页
光纤传感器是一种新发展起来的传感技术。文章介绍了基于自发Raman散射的分布式光纤测温系统的应用及其结构设计,并着重分析了在脉冲光作用下系统的测温原理,同时设计了一个新型的基于薄膜滤光片的用于Raman散射的波分复用(WDM)组件。
关键词 raman散射 分布式 光纤传感器
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基于后向Raman散射的分布式测温系统滤光片的数学模型 被引量：1
4
作者 常程 李铮 周萌清 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期569-573,共5页
本文给出了一个设计Ｒａｍａｎ滤光片参数（中心波长和全峰值半宽ＦＷＨＭ）的数学模型．首先，讨论了Ｒａｍａｎ滤光片参数设计的相关问题，接着提出了数学模型并进行了讨论．分析表明：模型是合理、有效的．最后，给出了一个具体实例．
关键词 raman散射 滤光片 光纤 分布式测温系统
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面向长距离拉曼分布式光纤传感的强自相关性脉冲编码技术分析(特邀) 被引量：1
5
作者 张帆 李健 +3 位作者 李璐磊 曹康怡 薛晓辉 张明江 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期279-286,共8页
提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光... 提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光纤放大器所破坏的自相关性,最终实现对温度探测区域的精准识别和定位。该方案增强了格雷互补序列与探测信号的相关性,可以有效解调出传感光纤沿线的分布式温度信息,有效抑制系统噪声,将散射信号在传感光纤100 k m位置处的信噪比提升了10.29 dB,从而解决传统单脉冲拉曼分布式光纤传感技术散射信号信噪比较低导致传感距离较短的瓶颈。最终在数值模拟中实现了100 km传感距离、1 m空间分辨率和4.12℃温度分辨率的分布式温度传感。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 拉曼散射 温度解调 长传感距离
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Raman散射线型光纤感温火灾探测器的优化设计 被引量：3
6
作者 严洪 姜明武 徐海峰 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2009年第11期834-837,共4页
分析了分布式光纤温度传感技术在火灾探测报警领域的应用特性和系统优化设计方案,介绍了光时域反射技术以及光纤中的Raman散射测温原理。设计开发了AT810线型光纤感温火灾探测器基于专用算法处理芯片ASIC和PowerPC处理器的实时数据采集... 分析了分布式光纤温度传感技术在火灾探测报警领域的应用特性和系统优化设计方案,介绍了光时域反射技术以及光纤中的Raman散射测温原理。设计开发了AT810线型光纤感温火灾探测器基于专用算法处理芯片ASIC和PowerPC处理器的实时数据采集处理系统,采用嵌入式硬件系统和基于嵌入式linux的软件平台优化系统硬件和软件性能,并对感温光缆进行优化设计,提高了系统的稳定性及可靠性。 展开更多
关键词 光纤温度传感器 光时域反射 raman散射 火灾探测
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基于拉曼放大的长距离BOTDR传感系统研究 被引量：2
7
作者 范敏 张明红 +7 位作者 朱阳 赵航航 郑扬亮 张礼昌 石延辉 李玉华 袁孝红 尹国路 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第6期267-273,共7页
布里渊光时域反射(BOTDR)系统可实现沿传感光纤的全分布式温度和应变传感,然而由于光纤损耗的存在,布里渊信号光在长距离传输后往往会淹没在噪声中,信噪比极低。对此,利用拉曼泵浦对光纤全段布里渊信号的增益效果,研究拉曼放大前后系统... 布里渊光时域反射(BOTDR)系统可实现沿传感光纤的全分布式温度和应变传感,然而由于光纤损耗的存在,布里渊信号光在长距离传输后往往会淹没在噪声中,信噪比极低。对此,利用拉曼泵浦对光纤全段布里渊信号的增益效果,研究拉曼放大前后系统在测量距离方面的差异和不同泵浦功率对应的放大曲线。通过实验验证了基于拉曼放大的BOTDR传感系统测量距离可提高至100 km量级;在50 m空间分辨率下,成功实现了光纤末端103 km处的温度测量,获得了2.19℃的测量精度。 展开更多
关键词 光纤光学 布里渊散射 分布式传感 拉曼放大
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基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感技术 (特邀) 被引量：2
8
作者 程姿嘉 李健 +3 位作者 范卜文 张炜怡 薛晓辉 张明江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期19-29,共11页
提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信... 提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信号的光强信息,实现对温度突变区域的精准定位和识别。该方案通过利用混沌脉冲簇探测信号增强混沌参考信号与混沌拉曼散射信号的相关性,可有效抑制系统噪声。此外,该方法也可通过提高耦合光通量来提升系统信噪比,从而解决混沌单脉冲激光拉曼分布式光纤传感系统信噪比较低、传感距离较短的技术瓶颈。利用数值模拟仿真探究了混沌激光脉冲簇中的脉冲个数对系统传感性能(动态范围、信噪比、传感空间分辨率及温度敏感性)的影响,并分析了在混沌激光脉冲簇拉曼分布式光纤传感系统中性能最优值的脉冲个数,可实现15 km传感距离和10 cm空间分辨率的分布式温度传感。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 混沌激光 拉曼散射 高空间分辨率 长传感距离
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基于深度强化学习的C+L波段弹性光网络频谱分配算法 被引量：1
9
作者 晏丹 冯楠 +4 位作者 左晓博 沈凌飞 任丹萍 胡劲华 赵继军 《光通信技术》 北大核心 2024年第3期23-29,共7页
针对C+L波段弹性光网络中受激喇曼散射(SRS)效应导致物理层损伤加剧的问题,提出一种基于深度强化学习(DRL)自适应调制格式的频谱分配算法,在路由阶段,采用K最短路由算法为业务请求预计算K条最短备选路径;在波段、调制格式与频谱分配阶段... 针对C+L波段弹性光网络中受激喇曼散射(SRS)效应导致物理层损伤加剧的问题,提出一种基于深度强化学习(DRL)自适应调制格式的频谱分配算法,在路由阶段,采用K最短路由算法为业务请求预计算K条最短备选路径;在波段、调制格式与频谱分配阶段,采用DRL进行智能化决策,并结合了2种奖励函数,以降低网络阻塞率并提高频谱使用效率。仿真结果表明,该算法能够有效降低阻塞率并提高频谱利用率。 展开更多
关键词 C+L波段弹性光网络 路由与频谱分配 受激喇曼散射效应 深度强化学习 奖励设计
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大孔柚子型微结构光纤探针的表面增强拉曼散射性能研究
10
作者 李佳轩 付子珍 +5 位作者 曹茜清 胡志国 付兴虎 付广伟 金娃 毕卫红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期527-533,共7页
随着光纤制备工艺以及纳米材料制备技术的发展,光纤探针已成为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)基底,通过在普通单模光纤或多模光纤上制备不同的结构并修饰相应的纳米材料,可以得到多种类型的光纤表面增强拉曼散射探针,并实现较好的检... 随着光纤制备工艺以及纳米材料制备技术的发展,光纤探针已成为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)基底,通过在普通单模光纤或多模光纤上制备不同的结构并修饰相应的纳米材料,可以得到多种类型的光纤表面增强拉曼散射探针,并实现较好的检测效果。但受限于光纤本身的结构,普通光纤仅能利用端面或侧表面提供拉曼检测的“热点”区域,限制了其SERS性能的进一步提高。因此制备了大孔柚子型微结构光纤(MSF)表面增强拉曼散射(SERS)探针,其中大孔柚子型MSF SERS探针结构通过一段阶跃多模光纤与柚子型微结构光纤熔接制得。实验分别对自制的纳米银溶胶基底以及大孔柚子型MSF SERS探针的SERS性能进行检测。采用溶胶自组装法制备负载银纳米颗粒的MSF SERS探针,通过控制自组装时间制备不同光纤SERS探针(Ag/MSF-x,其中x为自组装时间,分别为15、30、45、60 min)。采用溶液检测方法,利用Ag/MSF-x探针对10^(-3) mol·L^(-1)的亚甲基蓝(MB)探针分子进行检测,通过比较相同条件下的增强效果筛选得到Ag/MSF-45探针。为进一步检测Ag/MSF-45探针的SERS性能,制备不同浓度的MB溶液,分别利用纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针对其进行检测。实验结果表明,纳米银溶胶基底对MB的检测限(LOD)为10^(-6) mol·L^(-1),Ag/MSF-45探针对MB的检测限(LOD)为10^(-7) mol·L^(-1);拉曼信号的再现性结果表明纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针在各个特征峰处的RSD值均在合理范围内;在1619 cm^(-1)拉曼位移处对纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针检测MB的拉曼强度和浓度进行对数转换拟合,纳米银溶胶基底的拟合优度R2达0.91628,Ag/MSF-45探针的拟合优度R2达0.98848;纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针的再现性结果表明,其在各个特征峰处的RSD值均处于合理范围,但Ag/MSF-45探针的各特征峰RSD值均小于纳米银溶胶基底,最大为13.89%;利用10^(-6) mol·L^(-1)的MB对Ag/MSF-45探针的增强因子(AEF)进行计算,Ag/MSF-45探针的AEF达到6.09×10^(6),表现出良好的增强效果。因此,基于大孔柚子型MSF SERS探针凭借独特的空气孔结构使其具有较高的灵敏度以及良好的再现性,且其SERS性能均优于纳米银溶胶基底,在农业、化学分析、生物检测等领域及大分子物质检测等方面应用前景广泛。 展开更多
关键词 表面增强拉曼散射 柚子型微结构光纤 光纤探针 纳米银溶胶 亚甲基蓝
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单光路拉曼分布式光纤测温系统 被引量：2
11
作者 冯玉祥 刘志凯 +2 位作者 黄闽南 王一山 吕立冬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2645-2653,共9页
针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测... 针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测量。根据拉曼散射光温度敏感原理,推导基于单路Stokes光及单路anti-Stokes光的温度解调公式。考虑到单光路温度解调严重受限于脉冲激光器和光电探测器稳定性的问题,设计温度标定单元并建立了信号光功率校正算法。搭建实验平台,对比分析传统双路、单路Stokes光及单路anti-Stokes光方案的测温性能。最后,讨论并总结基于单光路拉曼分布式光纤测温系统的优选方案。实验结果表明:在约12 km的光纤线路上,基于拉曼anti-Stokes光的方案的测温偏差为-0.3~2.2℃,均方根误差为1.0℃,空间分辨率为6 m,与传统方案相比性能更优。基于信号功率校正的单光路拉曼anti-Stokes光的分布式光纤测温系统灵敏度高,能完全规避传统双光路系统的走离校正问题,具备很高的实用价值。 展开更多
关键词 光纤传感 拉曼散射 测温 光时域反射 分布式
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大频移范围光纤拉曼增益谱的测量
12
作者 张扬 何俊鸿 +7 位作者 柯延钊 郭艺东 梁峻锐 马小雅 叶俊 许将明 冷进勇 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期143-150,共8页
光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出... 光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出了一种利用光纤的自发拉曼散射谱来反演光纤在大频移范围内拉曼增益谱的方法。利用该方法测量了两款光纤——掺磷光纤与掺锗光纤在1~42 THz频移范围内的拉曼增益谱。在1.6~22 THz频移范围内,基于该方法测得的拉曼增益系数与基于小信号增益法测得的结果基本一致。该工作为测量光纤在大频移范围内的拉曼增益谱提供了一种解决方案。 展开更多
关键词 拉曼光纤激光器 拉曼增益谱测量 自发拉曼散射 掺磷光纤
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融合拉曼散射的BOTDR温度应变解耦传感系统研究 被引量：1
13
作者 蒋心雄 白清 +3 位作者 闫剑锋 白卫东 王宇 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1335-1341,共7页
采用单模光纤获取布里渊频移并利用多模光纤进行拉曼测温补偿,是工程应用中常用的温度应变双参量传感方法。但其存在传感光缆结构复杂、应用成本高的缺点。基于双路光开关分时复用,搭建了面向单芯单模光纤的拉曼散射和布里渊频移融合探... 采用单模光纤获取布里渊频移并利用多模光纤进行拉曼测温补偿,是工程应用中常用的温度应变双参量传感方法。但其存在传感光缆结构复杂、应用成本高的缺点。基于双路光开关分时复用,搭建了面向单芯单模光纤的拉曼散射和布里渊频移融合探测系统,实现了温度与应变解耦测量。分析了双参量传感测量原理,构建了拉曼散射辅助的BOTDR实验系统,并采用小波降噪算法进行数据处理。实验证明,该系统在3 m空间分辨率下,测量距离可达9 km,温度测量结果波动范围为±1.5℃,温度波动均方根误差(RMSE)为0.808℃,应变解调结果波动范围为±117με,应变波动均方根误差(RMSE)为72.04με。研究表明,融合拉曼散射的BOTDR温度应变解耦传感系统可有效解决单模光纤传感过程中交叉敏感问题,为后续的工程化应用提供了理论基础和解决方案。 展开更多
关键词 光纤传感 交叉敏感 布里渊散射 解耦传感 拉曼散射
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基于拉曼光谱散射的新型分布式光纤温度传感器及应用 被引量：43
14
作者 王剑锋 刘红林 +4 位作者 张淑琴 余向东 孙忠周 金尚忠 张在宣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期865-871,共7页
介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到... 介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到50km;对脉冲激光器进行211位循环编码,在接收时采用相关运算解调,显著提高系统的信噪比,使测温不确定度达到1℃;采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率,达到2m;在DTS系统中嵌入光开关,使测温通道成倍扩展,有效延伸了传感光纤的总长度,组成光纤传感网络。 展开更多
关键词 拉曼散射 分布式光纤拉曼温度传感器 拉曼放大 脉冲编码 双波长自校正
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分布式光纤喇曼温度传感器的循环解调法 被引量：22
15
作者 张利勋 欧中华 +3 位作者 刘永智 代志勇 彭增寿 王大文 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1176-1178,共3页
为了抑制温漂噪声积累,瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,考虑了最近测量瑞利背散射光曲线解调反斯托克斯背向散射光温度曲线方法,即循环解调方法;该方法提高了系统的测温精度、稳定性,降低了系统的成本.实验结果与理论分析一致... 为了抑制温漂噪声积累,瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,考虑了最近测量瑞利背散射光曲线解调反斯托克斯背向散射光温度曲线方法,即循环解调方法;该方法提高了系统的测温精度、稳定性,降低了系统的成本.实验结果与理论分析一致,系统的测温精度达±0.05℃. 展开更多
关键词 瑞利背散射 喇曼背散射 分布式光纤喇曼温度传感器 光学时域反射技术
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基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的温度修正 被引量：11
16
作者 汤玉泉 孙苗 +3 位作者 李俊 杨爽 Brian Culshaw 董凤忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期106-110,共5页
结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始... 结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始端同一位置3个不同温度的信号值求解非线性方程组,实现了对探测器暗电流引起的测量误差的修正.实验结果表明:经过修正的传感器在900m位置的温度测量误差平均值从8.0℃降到0.37℃,整条光纤的温度测量误差平均值≤±0.6℃. 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤温度传感器 喇曼散射 光纤损耗 温度修正
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分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势 被引量：42
17
作者 张颖 张娟 +1 位作者 郭玉静 王庆华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第8期1-3,9,共4页
阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于后向瑞利散射、后向拉曼散射和后向布里渊散射的分布式光纤温度传感技术,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。
关键词 分布式光纤温度传感技术 光时域反射(OTDR) 光频域反射(ofDR) 拉曼散射 布里渊散射
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塑料光纤拉曼散射的研究 被引量：7
18
作者 孙秀平 冯克成 +3 位作者 张喜和 谭勇 张凤东 王兆民 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2002-2004,共3页
给出了聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)塑料光纤(POF)的一级受激拉曼散射光谱,研究了一级斯托克 斯光谱特点,测试了它的阈值,带宽,分析了拉曼光谱的形成机制,并将塑料光纤的拉曼光谱和石英光纤的 拉曼光谱进行了比较。
关键词 塑料光纤 拉曼散射 斯托克斯光
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分布光纤喇曼光子传感器系统的一种解调方法 被引量：21
19
作者 张在宣 沈为民 +2 位作者 郭宁 吴孝彪 余向东 《光子学报》 EI CAS CSCD 1998年第5期467-471,共5页
本文提出一种新的解调方法，在ＤＯＦＲＰＳ（分布光纤喇曼光子传感器）系统中采用Ｒａｙｌｅｉｇｈ散射ＯＴＤＲ（光学时域反射）曲线解调Ｒａｍａｎ散射ＯＴＤＲ曲线，提高了系统的测温灵敏度、测温精度，扩展了系统的功能，在２ｋｍ... 本文提出一种新的解调方法，在ＤＯＦＲＰＳ（分布光纤喇曼光子传感器）系统中采用Ｒａｙｌｅｉｇｈ散射ＯＴＤＲ（光学时域反射）曲线解调Ｒａｍａｎ散射ＯＴＤＲ曲线，提高了系统的测温灵敏度、测温精度，扩展了系统的功能，在２ｋｍ光纤上可实时测量１０００个点的温度、应力和压力；在系统中设置了光纤取样环，确定系统的修正系数，通过计算机进行实时修正，提高了测量稳定性，实验结果与理论分析一致，系统的测温精度达±１℃． 展开更多
关键词 光子传感器系统 拉曼散射光子 光纤传感
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光纤中拉曼散射回波超高灵敏度探测技术研究 被引量：7
20
作者 张悦 张记龙 +2 位作者 李晓 王志斌 王鹏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1300-1303,共4页
与布里渊散射不同,石英光纤中斯托克斯拉曼散射与光纤所受应力无关,只是绝对温度的函数,而且其拉曼频移为1.395×1013Hz,比布里渊散射易于提取,作为分布式光纤温度传感器的传感信号有一定的优势,但斯托克斯拉曼散射信号比布里渊弱,... 与布里渊散射不同,石英光纤中斯托克斯拉曼散射与光纤所受应力无关,只是绝对温度的函数,而且其拉曼频移为1.395×1013Hz,比布里渊散射易于提取,作为分布式光纤温度传感器的传感信号有一定的优势,但斯托克斯拉曼散射信号比布里渊弱,其峰值功率在APD中产生的光电流在nA级,低于APD的噪声电流,经光电转换后信号的信噪比小于1,傅里叶变换以及小波变换都无法有效地处理这类信号。通过对斯托克斯拉曼散射信号进行特征分析后,采用累加与小波降噪的综合方法提取该信号,实现在APD噪声电流以下的超灵敏度探测,达到每度0.104nA的温度灵敏度,低于本系统所有APD噪声电流2.3nA的1个数量级。 展开更多
关键词 拉曼散射 光纤 噪声电流 小波变换
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