混沌光纤布拉格光栅准分布式传感数值研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：k∑．暨一日期：盖丝。鱼：!：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关-音Bf7送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和

2、交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：坦)已幺)日期：出丝!：：!导师签名：才重型验§日期：超￡塑。厶￡望万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文混沌光纤布拉格光栅准分布式传感数值研究lIUllIIIIIIIIIlUIIUlY2693235摘要由于光纤布拉格光栅具有独特的波长编码特性，现在已经成为光纤传感及光纤通信中的重要器件。由于传感网络普遍应用的是脉冲光源，脉冲光源要求在时域上相邻光栅间距必须大于光源脉冲宽度。当相邻光栅间距过小时，相邻光栅的反射信号可能发生交叉重叠，导致无法识别反射信号来自某个具体确定的光栅。盲区的存在使光栅的

3、密集复用受到限制。基于光纤混沌激光器，我们提出了全同弱反射率光纤光栅准分布式光纤传感系统并理论模拟进行了如下工作：1．对光纤传感的应用、特点及发展状况进行了概述，讨论了分布式传感网络的优缺点。分析了几种常见的光纤传感网络的复用方式及解调技术。2．应用模式耦合理论分析了光纤布拉格光栅的反射率及布拉格波长，分析了布拉格光栅对温度、应力和压力的传感原理。3．对混沌的发展历史进行了概述，介绍了进入混沌的路径及在光纤激光器中产生混沌的方法。4．设计混沌光纤布拉格光栅准分布式传感方案装置图并阐述了传感原理对·传感系统进行数值模拟。讨论了光栅之间的多重反射对系统复用能力，混沌带宽对FBG空间分辨率的

4、影响。万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文关键词：准分布式传感，光纤光栅，光纤激光器，混沌光，相关，解调Ⅱ万方数据THENUM匝IUCALSTUDYOFCHAoHCFmERBRAGGGRA-订NGQUASI—DISTRIBUTEDSENS矾GSYSTEMDuetouniquewavelengthencodedcharacter,fiberBragggratinghasnowbecomeanimportantcomponentinfibersensingandfibercommunications．Lightsourceisusuallyopticalpulses．Theinputpu

5、lsewidthshouldshorterthantheroundtriptimebetweenthetwoadjacentFBGstoallowtheseparationofreflectedlightinthetimedomain．TheFBGsaredifficulttodensemultiplexingowingtodeadzone．BasedonachaoticlaseraSwellasidenticallowreflectivityFBGs，anovelquasi-distributedopticalfibersensingsystemhasbeenpmposedandth

6、eoreticallyanalyzed．Theworkshavebeencardedoutasfollows。1．Application，characteristicsandfutureprospectsofopticalf-bersensingareintroduced．Theadvantagesanddisadvantagesofdistributedsensornetworksarediscussed．MultiplexinganddemodulationofseveralcommonopticalfiberIII万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文sensornetworks

7、havebeenanalyzed．2．Coupled—wavetheoryisusedtoanalyzereflectivityandwavelengthofFBG．Sensingprincipleanalysisoftemperature，stressandpressurearediscussed．3．Thehistoryofchaosissummarized．Weanalyzedroutestochaosandthebasicprincip