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光纤受激布里渊散射的光信号特性分析
被引量:
26
1
作者
张聪
余文峰
+1 位作者
夏珉
杨春华
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期363-366,共4页
为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表...
为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明,在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下,散射谱出现多波峰结构;当宽度越来越接近于40ns时,主波峰逐渐增大,次波峰逐渐减小;当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时,散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。
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关键词
非线性光学
受
激
布里
渊
散射
三
波
耦合
方程
布里
渊
频谱
多峰结构
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职称材料
脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的瞬态解析方法
被引量:
1
2
作者
李永倩
李婷
+2 位作者
张立欣
张敏
李攀
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第4期60-64,共5页
为了解决空间分辨率和频率测量精度之间的矛盾,将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,建立了运用瞬态受激布里渊散射耦合波方程组描述该系统的数学模型。采用时域有限差分法求解了瞬态受激布里渊散射耦合波方程,仿真拟合了...
为了解决空间分辨率和频率测量精度之间的矛盾,将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,建立了运用瞬态受激布里渊散射耦合波方程组描述该系统的数学模型。采用时域有限差分法求解了瞬态受激布里渊散射耦合波方程,仿真拟合了常微分方程组的时域幅值解,并实验验证了脉冲预泵浦瑞利布里渊光时域分析系统散射光功率谱和理论的一致性。结果表明,传感脉冲光、瑞利散射光和声波场三波幅值拟合方程的均方根误差可达0.003 097、0.005 717和0.020 75,沿光纤长度该系统功率谱呈现出携带布里渊信息的瑞利散射特性,可实现光纤温度和应变的传感检测。
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关键词
脉冲预泵浦瑞利
布里
渊
光时域分析
瞬态受激布里渊耦合波方程
时域有限差分法
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职称材料
光纤中的瞬态SBS过程的数值分析与探讨
被引量:
7
3
作者
陈军
周涛
朱琦
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第1期65-69,共5页
通过数值方法得到了光纤中的瞬态 SBS过程中耦合波和声场的强度分布图 ,从而分析了光纤中瞬态 SBS的发生过程以及光纤长度、泵浦脉宽等因素对 SBS反射率及阈值的影响 ,据此提出了一种新的光纤相位共轭器。
关键词
受
激
布里
渊
散射
光纤相位共轭器
瞬
态
SBS
数值分析
光
波
声场
耦合
方程
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职称材料
脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真
被引量:
3
4
作者
李永倩
李婷
+2 位作者
安琪
李晓娟
李攀
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第8期79-86,共8页
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,实现布里渊信号的时域整形,...
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,实现布里渊信号的时域整形,减小非本地效应;通过预泵浦脉冲0阶基带和传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的谱域整形,有效地解决空间分辨率和测量精度之间的矛盾。利用频域法求解瞬态耦合波方程,建立了阶梯脉冲光在光纤中受激布里渊作用的解析模型。仿真结果表明,当传感脉冲宽度为5 ns、峰值功率为100 m W,预泵浦脉冲宽度为50 ns、峰值功率为16 m W时,在空间分辨率0.5 m内受激布里渊散射增益在0.14 m处达到最大值,然后近似线性下降至0.37 m处,其余位置近似为零;系统布里渊散射谱宽近似为35 MHz,约为传统瑞利布里渊光时域分析系统布里渊谱宽212 MHz的1/6,在相同空间分辨率下提高了频率测量精度。
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关键词
布里
渊
光时域分析
脉冲预泵浦
瑞利散射
信号整形
瞬态受激布里渊耦合波方程
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职称材料
题名
光纤受激布里渊散射的光信号特性分析
被引量:
26
1
作者
张聪
余文峰
夏珉
杨春华
机构
华中科技大学光学与电子信息学院
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期363-366,共4页
文摘
为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明,在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下,散射谱出现多波峰结构;当宽度越来越接近于40ns时,主波峰逐渐增大,次波峰逐渐减小;当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时,散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。
关键词
非线性光学
受
激
布里
渊
散射
三
波
耦合
方程
布里
渊
频谱
多峰结构
Keywords
nonlinear optics
stimulated Brillouin scattering
three wave coupling equations
Brillouin spectrum
multi peak structure
分类号
O437 [机械工程—光学工程]
TP212.14 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的瞬态解析方法
被引量:
1
2
作者
李永倩
李婷
张立欣
张敏
李攀
机构
华北电力大学电子与通信工程系
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第4期60-64,共5页
基金
河北省自然科学基金(F2014502098)
河北省自然科学基金(E2012502045)资助
国家自然科学基金(61377088)
文摘
为了解决空间分辨率和频率测量精度之间的矛盾,将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,建立了运用瞬态受激布里渊散射耦合波方程组描述该系统的数学模型。采用时域有限差分法求解了瞬态受激布里渊散射耦合波方程,仿真拟合了常微分方程组的时域幅值解,并实验验证了脉冲预泵浦瑞利布里渊光时域分析系统散射光功率谱和理论的一致性。结果表明,传感脉冲光、瑞利散射光和声波场三波幅值拟合方程的均方根误差可达0.003 097、0.005 717和0.020 75,沿光纤长度该系统功率谱呈现出携带布里渊信息的瑞利散射特性,可实现光纤温度和应变的传感检测。
关键词
脉冲预泵浦瑞利
布里
渊
光时域分析
瞬态受激布里渊耦合波方程
时域有限差分法
Keywords
pulsed pre-pump Rayleigh Brillouin optical time domain analysis
transient stimulated Brillouincoupled wave equations
finite difference time domain method
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
光纤中的瞬态SBS过程的数值分析与探讨
被引量:
7
3
作者
陈军
周涛
朱琦
机构
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室
Accenture GmbH.Cicerostrasse
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第1期65-69,共5页
基金
教育部重点科学技术基金资助课题 ( 4 13A0 110 4u9840 5 )
文摘
通过数值方法得到了光纤中的瞬态 SBS过程中耦合波和声场的强度分布图 ,从而分析了光纤中瞬态 SBS的发生过程以及光纤长度、泵浦脉宽等因素对 SBS反射率及阈值的影响 ,据此提出了一种新的光纤相位共轭器。
关键词
受
激
布里
渊
散射
光纤相位共轭器
瞬
态
SBS
数值分析
光
波
声场
耦合
方程
Keywords
stimulated Brillouin scattering
optical fiber phase conjugator
分类号
TN25 [电子电信—物理电子学]
O437.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真
被引量:
3
4
作者
李永倩
李婷
安琪
李晓娟
李攀
机构
华北电力大学电子与通信工程系
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第8期79-86,共8页
基金
国家自然科学基金(61377088)
河北省自然科学基金(E2012502045
F2014502098)
文摘
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,实现布里渊信号的时域整形,减小非本地效应;通过预泵浦脉冲0阶基带和传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的谱域整形,有效地解决空间分辨率和测量精度之间的矛盾。利用频域法求解瞬态耦合波方程,建立了阶梯脉冲光在光纤中受激布里渊作用的解析模型。仿真结果表明,当传感脉冲宽度为5 ns、峰值功率为100 m W,预泵浦脉冲宽度为50 ns、峰值功率为16 m W时,在空间分辨率0.5 m内受激布里渊散射增益在0.14 m处达到最大值,然后近似线性下降至0.37 m处,其余位置近似为零;系统布里渊散射谱宽近似为35 MHz,约为传统瑞利布里渊光时域分析系统布里渊谱宽212 MHz的1/6,在相同空间分辨率下提高了频率测量精度。
关键词
布里
渊
光时域分析
脉冲预泵浦
瑞利散射
信号整形
瞬态受激布里渊耦合波方程
Keywords
Brillouin optical time domain analysis
pulsed pre-pump
Rayleigh scattering
signal reshaping
transient stimulated Brillouin coupled wave equations
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光纤受激布里渊散射的光信号特性分析
张聪
余文峰
夏珉
杨春华
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016
26
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的瞬态解析方法
李永倩
李婷
张立欣
张敏
李攀
《科学技术与工程》
北大核心
2016
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
光纤中的瞬态SBS过程的数值分析与探讨
陈军
周涛
朱琦
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
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
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016
3
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