BOTDR中的主要技术

1、BOTDR中的主要技术姓名：学号：1主要内容受激布里渊散射（SBS）检测方法直接检测相干检测温度与应变的交叉敏感BOTDR的系统结构2受激布里渊散射（SBS）自发的散射过程是指引起光散射的介质的某种扰动（通常是介电常数）是由热激励或是由量子机制的零点效应引起的；而受激的散射过程是指这种扰动是由于光场的存在通过非线性效应引起的。3受激布里渊散射（SBS）电致伸缩效应：在外加电场的作用下，材料将被压缩。这是由于介质内的带电质点在外加电场的作用下将离开平衡位置而移向场强增强的区域，这一个力称为电致伸缩力。光学吸收：高光强区域内介质对光的吸收，导致这一区域内的介质膨胀，引起介质密度变化激发超声波。4受

2、激布里渊散射（SBS）力学：当入射光纤的入射光达到一定功率时，自发布里渊散射的斯托克斯光将与入射光发生干涉，从而使光纤介质的折射率和声场发生一定的变化，使更多的声波被斯托克斯光所激发，并反作用于斯托克斯光，这种反复的相互作用使布里渊散射光能量大大加强，以致产生受激辐射。量子：一个泵浦光子的湮灭，产生一个斯托克斯光子和一个声频声子。5受激布里渊散射（SBS）特点：方向性只有后向散射，只有斯托克斯光阈值性光纤越长，阈值越小；光波的谱宽越小，阈值越小6受激布里渊散射（SBS）7检测方法直接检测直接检测利用法布里-珀罗(F-P)干涉仪或马赫-曾德(M-Z)干涉仪将微弱的布里渊散射光从后向散射光中分离出

3、来8相干检测相干检测相比较直接检测，其系统构成复杂，但信噪比高且不受光源频率漂移的影响。三种相干检测系统：（1）声光移频的BOTDR系统（2）电光移频的BOTDR系统（3）微波外差检测的BOTDR系统9声光移频的BOTDR系统10电光移频的BOTDR系统11微波外差检测的BOTDR系统12温度与应变的交叉敏感布里渊频移同时受应变和温度的影响,无法由单一的布里渊频移解析应变或温度的信息最初的方案：设置参考光纤，参考光纤处于不受应变的松弛状态，从参考光纤中获得温度信息，然后从测量光纤的测量信息中扣除温度信息以获得待测量场的应变信息。13基于布里渊散射谱的双参量矩阵法选择布里渊频移以外的另外一个参量

4、X,通过利用频移与应变和温度的线性关系以及参量X对温度或者应变的不敏感性,或者参量X与应变和温度的线性关系,实现应变和温度的同时测量14基于特种光纤的双频移矩阵法该方法中使用的特种光纤具有多个布里渊散射峰,可利用某两个布里渊散射峰具有不同的频移应变系数和频移-温度系数的特性,构建一个频移应变系数和频移-温度系数的系数矩阵,从而实现应变和温度的同时测量。15基于特种光纤的双频移矩阵法16基于Landau-Placzek比率法利用瑞利散射光功率解调布里渊散射光功率,消除由熔接损耗、微弯等情况对布里渊散射光功率造成的影响17联合其它物理效应法如联合拉曼散射和自发布里渊散射效应。18BOTDR系统的整体设计19光发射子系统激光光源DFB-LD，布里渊激光器波长1550nm功率受激布里渊阈值之下，越大越好线宽越窄越好20光脉冲调制子系统调制方式：直接调试间接调试参数：脉冲宽度脉冲频率21外差接收子系统22下变频器子系统23信号采集与处理子系统采集卡：高速，缓存区累加洛伦兹拟合互相关24相互制约的问题高的空间分辨率，需要窄脉冲，但窄脉冲造成频谱展宽，限制了测量的精度长距离传感，需要窄