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《双马赫_曾德尔分布式光纤传感系统定位技术_陈伟民.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第12期光学学报Vol.27,No.122007年12月ACTAOPTICASINICADecember,2007文章编号:025322239(2007)122212825双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统定位技术111211陈伟民吴俊谭靖胡庆朱永章鹏1重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆4000302重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065摘要:基于马赫-曾德尔干涉原理的分布式光纤传感系统具有对油气管道破坏行为的预警潜力,而分布式的定位技术是其关键技术之一;基于互相关原理、对其定位理论进行了研究,构建了基于虚拟仪器平台的实验系统、并进行了试验;在总长20km光
2、纤的8个不同位置分别进行多次试验,初步试验结果达到了149m的定位精度,接近了实际工程的定位需求。关键词:光纤光学;光通信;定位技术;互相关中图分类号:TN929.11文献标识码:ALocatingTechnologyforTwinMach2ZehnderDistributedOpticalFiberSensingSystem111211ChenWeiminWuJunTanJingHuQingZhuYongZhangPeng1TheKeyLaboratoryforOptoelectronicTechnologyandSystems,EducationMinistryofChina,C
3、hongqingUniversity,Chongqing4000302TheDepartmentofCommunicationsandInformationEngineering,ChongqingUniversityofPostandTelecommunications,Chongqing400065Abstract:ThedistributedopticalfibersensingsystembasedonMach2Zehnderinterferenceprinciplehastheabilityofwarningthepotentialsabotageactstooilandg
4、aspipelines,andthedistributedlocationtechnologyisoneofthekeytechnologies.Basedonthecorrelationtheory,thelocationtheoryhasbeenstudied,theexperimentalsystembasedonvirtualinstrumentplatformhasbeenestablished;Severalexperimentshasbeencarriedoutateightdifferentlocationsacross20kmsensingfiber,theresu
5、ltsshowthatthepositioningerrorcouldbecontrolledwithin149m,whichcanmeetthepracticalpositioningneeds.Keywords:fiberoptics;opticalcommunications;locatingtechnology;cross2correlationalgorithm1引言光纤预警的两个关键技术分别是高灵敏的探测和高长程油气管道由于绵延数十公里,容易受到外精度的定位。而基于马赫-曾德尔干涉结构的传感界的破坏。现有的监测技术仅能在油气管道受到破系统定位特性还需进一步研究,所以对双马
6、赫-曾坏后才能进行探测和定位,仅能减少损失,不能避免德尔分布式光纤传感系统的定位理论进行探索,并损失[1]。因此,研究具备预警能力的分布式传感系通过试验对定位理论进行验证,具有非常积极的现统具有非常巨大的社会经济价值。实意义。近年来,利用光纤作为传感媒介的分布式光纤[2,3]传感系统已经成为研究的重点和热点。沿管道2双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统上方铺设长距离传感光纤后,在破坏发生前,光纤就双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统基本原理[4]能够感知外界潜在危险行为引起的地震动波,从而如图1所示。在图1所示的结构中,激光光源S起到对破坏行为进行监测和预警的目的。而分布式发出的光波经1×2
7、耦合器C1后分成两束,两束光作者简介:陈伟民(1955-),男,云南人,教授,博士生导师,主要从事光纤传感、光电技术及系统等方面的研究。E2mail:wmchen@cqu.edu.cn收稿日期:2007202205;收到修改稿日期:200720522112期陈伟民等:双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统定位技术分别顺时针、逆时针传输,逆时针传输的光在耦合器材料的泊松比。对于某一次干扰事件,l、λ、p11、p12、C2中又分成两束,这两束光波在传感光纤F1和参n
