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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：
3
1
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。
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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
在线阅读
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职称材料
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
2
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。
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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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职称材料
题名
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：
3
1
作者
张帆
李健
李璐磊
曹康怡
薛晓辉
张明江
机构
太原理工大学物理与光电工程学院
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第4期279-286,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFF0715700)
国家自然科学基金项目(U23A20375,62205234,62205237)
+2 种基金
山西省重点研发计划项目(202202030201004,202302150101002)
山西省科技成果转化引导专项(202204021301042)
山西省专利转化专项计划项目(202302002,202405017)。
文摘
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。
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
Keywords
distributed fiber optic sensing technology
Raman scattering
temperature demodulation
long sensing distances
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
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
2
作者
程姿嘉
李健
范卜文
张炜怡
薛晓辉
张明江
机构
太原理工大学电子信息与光学工程学院
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室
太原理工大学物理学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期19-29,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFF0715700)
国家自然科学基金项目(U23A20375,62205234,62075151,62205237)
+2 种基金
山西省青年科学基金项目(202103021223042)
山西省科技成果转化引导专项(202204021301042)
山西省专利转化专项计划(202302002,202405017)。
文摘
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。
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
Keywords
distributed fiber optic sensing technology
chaotic laser
Raman scattering
high spatial resolution
long sensing distance
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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)
张帆
李健
李璐磊
曹康怡
薛晓辉
张明江
《红外与激光工程》
北大核心
2025
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感技术 (特邀)
程姿嘉
李健
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
2
在线阅读
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职称材料
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