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脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真被引量：1: 2016年; 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。; 李永倩李婷安琪李晓娟李攀; 关键词：布里渊光时域分析瑞利散射

不同脉冲编码调制的BOTDA系统性能分析与比较被引量：1: 2015年; 研究了基于脉冲编码调制的布里渊光时域分析(BOTDA)系统原理,该系统向传感光纤注入经脉冲编码调制后的光脉冲序列,在接收端用数据处理程序恢复系统的单脉冲响应,从而提高BOTDA系统的信噪比、温度和应变分辨率。理论研究了BOTDA系统中Simplex码、Golay码和CCPONS码的编码和解码原理;利用Matlab仿真研究了不同脉冲编码调制的BOTDA系统的时域输出信号,并对比分析了三种编码对系统信噪比的改善情况,结果表明采用脉冲编码技术可使BOTDA系统性能得到有效提升,CCPONS码调制时可获得最佳系统性能,Simplex码次之。; 李永倩李攀安琪李晓娟李婷; 关键词：布里渊光时域分析脉冲编码信噪比

BOTDA系统相位解调和脉冲编码技术研究: 本文在综述布里渊光时域分析(BOTDA)技术研究现状的基础上，论述了自发布里渊散射(SPBS)和受激布里渊散射(SBS)的作用机理，根据布里渊散射的作用机理，分析了布里渊频移受温度和应变影响的特性，研究了布里渊频移与光纤...; 李攀; 关键词：光纤传感器布里渊光时域分析脉冲编码信噪比

VBOTDA系统相位解调算法设计与实验验证: 2015年; 深入研究了VBOTDA(矢量布里渊光时域分析)系统的原理,该系统在传统BOTDA(布里渊光时域分析)系统的基础上采用外差方案,可提高系统信噪比并获得布里渊相移信息。文章提出了一种将叠加平均去噪算法与FFT(快速傅里叶变换)分析法相结合的相位解调方法——频谱算法,进行了理论分析并搭建实验平台验证了该算法的可行性和有效性。结果表明,该算法对不同信噪比下的信号均有较好的解调效果;对幅值为0.3V且噪声标准偏差为0.5V的信号,采用1 000次叠加平均的频谱算法,相位相对测量误差可降至0.71%。; 李永倩李攀安琪李晓娟; 关键词：受激布里渊散射

脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的瞬态解析方法被引量：1: 2016年; 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。; 李永倩李婷张立欣张敏李攀

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李攀