激光器频率漂移对相位敏感光时域反射计性能影响研究(英文) 被引量：3

1

作者 钟翔 张春熹 +1 位作者 李立京 李勤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期91-95,共5页

针对激光器频率漂移对相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)的性能影响,文中采用后向瑞利散射的一维脉冲响应模型对其进行了理论分析。在实验室测试中,搭建了臂长差为100 m的非平衡MZ干涉仪来实时监测激光器的频率漂移;并通过测试三种不同频... 针对激光器频率漂移对相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)的性能影响,文中采用后向瑞利散射的一维脉冲响应模型对其进行了理论分析。在实验室测试中,搭建了臂长差为100 m的非平衡MZ干涉仪来实时监测激光器的频率漂移;并通过测试三种不同频率漂移的激光器下的φ-OTDR系统性能验证了理论分析的正确性。理论分析及实验结果表明,激光器的频率漂移是引起φ-OTDR曲线波动的重要因素,频率漂移越大,其引起的φ-OTDR曲线波动就越大;当频率漂移高达几百MHz/min时,在时域上已难以区分出是频率漂移引起的扰动还是入侵事件引起的扰动,但仍能在频域中将频率漂移噪声分辨出来。 展开更多

关键词 频率漂移 相位敏感光时域反射计(φ- otdr) 光纤分布式扰动传感器

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新型光时域反射计在无源光网络中的应用 被引量：5

2

作者 张一帆 何浩 +1 位作者 董毅 胡卫生 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第4期25-28,共4页

提出并实验验证了一种利用自主研制的OTDR来有效定位PON的支路断点或异常损耗事件的方法,讨论了在PON的测量中OTDR面临的新问题和新要求。

关键词 无源光网络(PON) 光时域反射计(otdr) 菲涅尔反射

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用于光时域反射计的取样积分器

3

作者 程丰宇 《光通信研究》 1981年第2期1-12,共12页

本文叙述为光时域反射计(OTDR)的信号处理所研制的取样积分器。利用OTDR来测试光纤特性时,用取样积分器来处理测得的光纤衰减特性曲线,既可以改善信噪比,又可使系统与X-Y记录仪等适配。取样积分器利用取样原理,对含有随机噪声的周期信... 本文叙述为光时域反射计(OTDR)的信号处理所研制的取样积分器。利用OTDR来测试光纤特性时,用取样积分器来处理测得的光纤衰减特性曲线,既可以改善信噪比,又可使系统与X-Y记录仪等适配。取样积分器利用取样原理,对含有随机噪声的周期信号多次重复取样,由于取样脉冲与信号之间的相关性,从而使信噪比改善。本组根据一些国外资料,结合OTDR的特点,研制了电路简单、成本不高、性能符合使用要求的取样积分器,既可以装在OTDR内部,也可以自成一简单的仪表,用于类似的周期性信号的处理。如加以改进还可更臻完善和多用化。目前达到的指标是:最小取样门宽20ns,触发信号重复频率1～5kHz(也可低于1kHz),分析时间1～500秒,双通道,可单点分析或扫描分析,信噪比改善度视所选参数而定。 展开更多

关键词 光时域反射计 otdr 光纤 测量仪器 光导纤维 积分器 仪表 信号噪声比 信噪比 信号波形 功能单元 时间常数 步进延迟 方框图 背向散射

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电力通信网光缆监测系统的规划与设计 被引量：43

4

作者 赵子岩 刘建明 +1 位作者 吴斌 王俊芳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期24-28,共5页

指出了电力系统通信部门维护光缆线路所采用的传统方法中存在的不足,论述了建设电力光缆监测系统对于提高光缆线路测试及维护水平的重要性。着重研究了在电力光缆监测系统规划、建设中存在的问题,总结了在监测站选址、测试路由规划、监... 指出了电力系统通信部门维护光缆线路所采用的传统方法中存在的不足,论述了建设电力光缆监测系统对于提高光缆线路测试及维护水平的重要性。着重研究了在电力光缆监测系统规划、建设中存在的问题,总结了在监测站选址、测试路由规划、监测方式规划及光学时域反射计选型等方面的经验。研究结果可为规划和建设光缆监测系统提供参考。 展开更多

关键词 光缆监测 传输性能 备纤迂回 光开关级联 光学时域反射计(otdr) 通信

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φ-OTDR识别不同频率振动事件研究 被引量：8

5

作者 郑印 段发阶 +1 位作者 涂勤昌 伯恩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期68-74,共7页

在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)识别入侵事件中,时间域单点振动判断和空间域相邻点振动判断算法是以一段时间和相邻区域内的数据变化幅度为依据,来检测由入侵者产生的光强差异,定位入侵位置。本文在这种算法的基础上,重点研究了三个... 在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)识别入侵事件中,时间域单点振动判断和空间域相邻点振动判断算法是以一段时间和相邻区域内的数据变化幅度为依据,来检测由入侵者产生的光强差异,定位入侵位置。本文在这种算法的基础上,重点研究了三个方面的内容:即研究自适应均值去阈值的方法、分析了该算法可以识别的振动事件的频率响应范围、设计算法对振动事件所包含的频率信息分类,并通过25组不同频率的振动实验验证算法和分析。实验证实研究出的阈值处理方法适应性非常好,频率响应范围与理论分析一致,且设计的频率分类算法能够实现对振动事件所包含的频率信息正确分类,为φ-OTDR的实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 光纤光学 相位敏感光时域反射计 入侵监测 阈值处理 频率响应 频率分类

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基于OTDR的准分布光纤温度报警系统 被引量：3

6

作者 魏康林 温志渝 +1 位作者 邹建 张弘 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第2期329-332,共4页

针对矿山、油田等易燃易爆地段温度报警的空间准确定位要求,研究了基于光时域反射计(OTDR)原理的准分布光纤温度报警系统。依据系统的结构与原理分析,完成了半导体激光器(LD)的高速驱动电路和雪崩光电二极管(APD)增益的温漂补偿电路等... 针对矿山、油田等易燃易爆地段温度报警的空间准确定位要求,研究了基于光时域反射计(OTDR)原理的准分布光纤温度报警系统。依据系统的结构与原理分析,完成了半导体激光器(LD)的高速驱动电路和雪崩光电二极管(APD)增益的温漂补偿电路等硬件设计,优化了系统软件的编译。结合在线调试,设计了基于形状记忆效应的温度阈值执行器。试验结果表明系统能稳定运行,且具有1.5 m的空间分辨率和低于16 s的响应时间等优良的性能参数。 展开更多

关键词 准分布光纤温度报警系统(QDFTWS) 光时域反射计(otdr) 形状记忆合金(SMA) 测试

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一种多模FP激光器BOTDR系统的建模分析 被引量：2

7

作者 李永倩 曹翠新 +1 位作者 李晓娟 安琪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期121-127,共7页

根据相干检测理论提出了一种基于多模法布里-珀罗激光器的光纤瑞利与布里渊散射自外差检测的布里渊光时域反射计传感系统,分析了该系统提高光纤受激布里渊散射阈值和瑞利与布里渊散射自外差检测的原理,推导出系统信噪比表达式,分析了纵... 根据相干检测理论提出了一种基于多模法布里-珀罗激光器的光纤瑞利与布里渊散射自外差检测的布里渊光时域反射计传感系统,分析了该系统提高光纤受激布里渊散射阈值和瑞利与布里渊散射自外差检测的原理,推导出系统信噪比表达式,分析了纵模数与布里渊谱峰值功率、谱宽和系统信噪比、温度及应变测量准确度之间的关系,并进行了计算.结果表明,选用纵模间隔为0.141nm的多模法布里-珀罗激光器时,随着纵模数的增加,在25km光纤末端系统信噪比、温度和应变测量准确度均得到了较大提升,当纵模数为19时,温度和应变测量准确度分别达到最佳值3.81℃和86.69με. 展开更多

关键词 光纤光学 光纤传感 自外差检测 多模FP激光器 布里渊光时域反射计系统 信噪比

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OTDR在光纤测量中的应用 被引量：40

8

作者 马正先 熊建文 +1 位作者 周篪声 麦冠华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期1-7,共7页

介绍ＯＴＤＲ工作原理及主要性能参数；详细说明ＯＴＤＲ在光纤测量中参数的设置及测量方法；结合工作实践提出了ＯＴＤＲ在实际光纤测量中的几点经验和技巧。

关键词 otdr 光纤测量 应用 光时域反射计 光缆

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相位敏感OTDR系统的信号解调方法 被引量：7

9

作者 方英兰 刘升 +3 位作者 沈成银 洪炎 纪利琴 王月琴 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期123-128,共6页

提出了一种改进的关于相位敏感光时域反射计(OTDR)系统的信号解调方法.从理论上阐述了该方法的原理,分析了该方法中关键参数(平均次数、滑动窗口和相减间隔)的取值对相位敏感OTDR系统信号处理结果的影响,并且总结了它们取值的指导依据... 提出了一种改进的关于相位敏感光时域反射计(OTDR)系统的信号解调方法.从理论上阐述了该方法的原理,分析了该方法中关键参数(平均次数、滑动窗口和相减间隔)的取值对相位敏感OTDR系统信号处理结果的影响,并且总结了它们取值的指导依据。与常规的数字平均方法对比,利用该方法进行数据处理,有效地解调出扰动信号,进一步说明该方法的可行性.结果表明,该方法根据信号的波动特征将原始数据进行分组,提高了各组数据的相关性,从而明显改善了系统的信噪比,对长距离相位敏感OTDR系统性能的优化有一定的指导意义. 展开更多

关键词 纤维与波导光学 相位敏感光时域反射计 数字平均 滑动窗口 相减间隔

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OTDR距离误差的测量及校准技术 被引量：1

10

作者 周思宇 郑晨光 董亦军 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第8期93-96,共4页

介绍了ＯＴＤＲ距离误差测试校准系统，系统使用了外光源实现了波长归一获得了较好的不确定度，利用了时间合成器的随意性实现了灵活测试。可以获得ＯＴＤＲ的零位修正值和距离刻度修正系数。本系统距离误差测试不确定度小于０．２ｍ，... 介绍了ＯＴＤＲ距离误差测试校准系统，系统使用了外光源实现了波长归一获得了较好的不确定度，利用了时间合成器的随意性实现了灵活测试。可以获得ＯＴＤＲ的零位修正值和距离刻度修正系数。本系统距离误差测试不确定度小于０．２ｍ，距离刻度检定不确定度绝对值小于０．２ｍ。 展开更多

关键词 otdr 距离误差 光时域反射计 测量 光纤

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单项Sobel算子提高Φ-OTDR信噪比方法的研究 被引量：4

11

作者 卢珍 《光通信技术》 北大核心 2017年第7期37-39,共3页

主要介绍了基于Φ-OTDR的分布式光纤传感系统的原理和信号处理方法,提出了利用Sobel算子处理多组瑞利散射信号来提高整体信号信噪比的方法。通过对瑞利散射信号之间的关系进行分析,提出利用单项Sobel算子进行Φ-OTDR系统中振动点振动峰... 主要介绍了基于Φ-OTDR的分布式光纤传感系统的原理和信号处理方法,提出了利用Sobel算子处理多组瑞利散射信号来提高整体信号信噪比的方法。通过对瑞利散射信号之间的关系进行分析,提出利用单项Sobel算子进行Φ-OTDR系统中振动点振动峰值阶跃信号的查找,在提高振动点峰值幅度的同时抑制随机噪声的影响,进一步提高系统的信噪比。 展开更多

关键词 光纤光学 分布式光纤传感器 相位敏感光时域反射计 SOBEL算子 信噪比

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光学测试 材料光学性能测试与设备

12

作者 杨妹清 《中国光学》 CAS 2005年第6期66-67,共2页

TB96 2005064418 布里渊散射谱相干检测的消偏振衰落技术=Polarization- induced fading elimination technique for coherent detection of Brillouin scattering spectra[刊,中]/刘迪仁(浙江大学信 息与电子工程学系．浙江,杭州(31002... TB96 2005064418 布里渊散射谱相干检测的消偏振衰落技术=Polarization- induced fading elimination technique for coherent detection of Brillouin scattering spectra[刊,中]/刘迪仁(浙江大学信 息与电子工程学系．浙江,杭州(310027)),宋牟平…∥光 学学报．-2005,25(9)． 展开更多

关键词 性能测试 光学测试 布里渊散射 浙江大学 随机变化 实验对比 光偏振态 分集技术 光时域反射计 设备

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光学测试 材料(物质)光学性能测试与设备

13

《中国光学与应用光学》 2007年第5期84-84,共1页

关键词 光学性能测试 经典 小波变换 光学测试 布里渊光时域反射计 非线性相移 物质

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基于图像处理的光纤预警系统模式识别 被引量：22

14

作者 孙茜 封皓 曾周末 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期334-341,共8页

针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)光纤预警系统对一维信号进行模式识别产生的误报和较低的识别效率,提出基于形态学方法提取时空二维信号特征,并利用相关向量机(RVM)分类器对事件进行分类识别的方法。首先,将Φ-OTDR采集到的时空二维... 针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)光纤预警系统对一维信号进行模式识别产生的误报和较低的识别效率,提出基于形态学方法提取时空二维信号特征,并利用相关向量机(RVM)分类器对事件进行分类识别的方法。首先,将Φ-OTDR采集到的时空二维信号当作图像,根据信号在图像上的特征采用图像处理的方法对不同入侵事件信号进行阈值分割。然后,基于本文提出的特征提取方法,利用不同事件区域在幅值、面积、形状以及区域间隔上的差别提取不同信号特征。最后,利用相关向量机分类器对不同事件信号进行识别并采用"一对一"的多分类策略。对3种管道安全事件进行了实验。实验结果表明,本文提出方法的识别精度能够达到97.8%,而算法时间不到1s。与传统模式识别方法相比,提出的算法大幅度地改善了系统性能,且简便易行,能够满足Φ-OTDR光纤预警系统在线实时监测的要求。 展开更多

关键词 光纤光学 光学时域反射计(otdr) 光纤预警系统 模式识别 形态学 特征提取

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基于光纤网络的全分布裂缝检测技术研究 被引量：11

15

作者 孙宝臣 徐华 +1 位作者 李剑芝 杜彦良 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1672-1675,共4页

提出了一种基于光时域反射技术(OTDR)的全分布式光纤传感网络新型裂缝检测传感器.该传感器可以在不知道混凝土裂缝位置、裂缝与光纤夹角的情况下对裂缝进行监测,检测范围可根据实际需要对传感头进行灵活设计;并对其进行了传感特性试验,... 提出了一种基于光时域反射技术(OTDR)的全分布式光纤传感网络新型裂缝检测传感器.该传感器可以在不知道混凝土裂缝位置、裂缝与光纤夹角的情况下对裂缝进行监测,检测范围可根据实际需要对传感头进行灵活设计;并对其进行了传感特性试验,结果表明该传感器的最小检测裂缝宽度可达0.05 mm,并根据传感头1#和传感头2#测得的试验数据拟合光纤损耗与裂缝宽度的关系分别为αc1=760(12-ΔL)-1exp(-0.04(ΔL-12)2)、αc2=1 600(12-ΔL)-1exp(-0.04(ΔL-12)2),该实验结果可作为对全分布式光纤传感器进一步研究的参考. 展开更多

关键词 光时域反射计(otdr) 光纤传感器 混凝土裂缝

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多段分布式光纤裂缝监测系统及其应用 被引量：10

16

作者 欧进萍 侯爽 +1 位作者 周智 A.V.Dyshlyuk 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第2期144-147,共4页

基于光纤拉断引起菲涅尔反射机理,考虑大型工程结构多处随机裂缝监测的需求,利用普通商用光时域反射计(OTDR)提出了可同时探测多处随机裂缝的多段分布式光纤裂缝监测系统设计方法。该系统由多区段传感光路和传输光路组成,混凝土开裂时... 基于光纤拉断引起菲涅尔反射机理,考虑大型工程结构多处随机裂缝监测的需求,利用普通商用光时域反射计(OTDR)提出了可同时探测多处随机裂缝的多段分布式光纤裂缝监测系统设计方法。该系统由多区段传感光路和传输光路组成,混凝土开裂时光纤被拉断,使用OTDR识别光纤中的菲涅尔反射以确定裂缝位置。其次,分析了影响该系统监测裂缝数目的主要因素为光纤耦合器的耦合比、OTDR的动态范围以及光纤断点处菲涅尔反射峰值。结果表明,该系统对于普通商用OTDR理论上最多可探测到49个断点。在此基础上,设计制作了钢筋混凝土受弯构件裂缝演化规律的多段分布式光纤裂缝监测系统,使用普通商用OTDR成功地监测到受弯构件加载过程中的多个随机裂缝的演化过程,证明了该系统实际应用的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多段分布式 光时域反射计(otdr) 裂缝监测 混凝土结构

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分布式光纤裂缝传感器 被引量：3

17

作者 江毅 Christopher K.Y.Leung 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第1期10-12,共3页

研究了一种利用光时域反射计(OTDR)技术的分布式光纤裂缝传感器,测量了裂缝宽度与损耗之间的关系。它可同时测量出裂缝的位置和裂缝的宽度,可测量裂缝的范围在0.2～2mm之间,能够满足一般混凝土结构的裂缝实时检测的需要。

关键词 裂缝 光时域反射计(otdr) 混凝土 光纤传感器

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一种三环并联Rayleigh后向散射式光纤转动传感器

18

作者 刘艳磊 苑立波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1180-1185,共6页

以单环后向Rayleigh散射式光纤转动传感器原理为基础,提出了一种三环形腔并联Rayleigh后向散射式光纤转动传感器新结构.利用三个2×2单模光纤耦合器,建立了并联三环形腔Rayleigh后向散射式光纤转动传感器的理论模型,给出了用光时域... 以单环后向Rayleigh散射式光纤转动传感器原理为基础,提出了一种三环形腔并联Rayleigh后向散射式光纤转动传感器新结构.利用三个2×2单模光纤耦合器,建立了并联三环形腔Rayleigh后向散射式光纤转动传感器的理论模型,给出了用光时域反射计(OTDR)探测到的信号强度表达式.通过计算机仿真优化了参量,选择三环的长度分别为1500m、1078m和680m.三个2×2光纤耦合器的耦合系数分别为95.23%、94.88%和95.26%构建了测试系统,对不同转速所探测到的后向Rayleigh散射信号进行测量,得到与理论相一致的实验结果.三环的采用,增加了测试的有效数据,使其更有利于识别,提高了测量转速的准确度. 展开更多

关键词 光纤转动传感器 Rayleigh后向散射 三环形腔 光时域反射计(otdr)

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