| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 缩略词表 | 第13-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-28页 |
| 1.1 分布式光纤传感概述 | 第15-19页 |
| 1.2 分布式光纤振动传感概述 | 第19-23页 |
| 1.2.1 基于布里渊散射的DFVS | 第19-21页 |
| 1.2.1.1 布里渊谱斜率辅助法 | 第20页 |
| 1.2.1.2 光梳技术 | 第20-21页 |
| 1.2.1.3 布里渊偏振相关增益法 | 第21页 |
| 1.2.2 基于瑞利散射的DFVS | 第21-23页 |
| 1.2.2.1 偏振型光时域反射仪P-OTDR | 第21-22页 |
| 1.2.2.2 相位敏感型光时域反射仪 Φ-OTDR | 第22-23页 |
| 1.3 Φ-OTDR的研究进展 | 第23-25页 |
| 1.4 本论文的工作 | 第25-28页 |
| 1.4.1 选题研究意义 | 第25-26页 |
| 1.4.2 本论文章节安排 | 第26-28页 |
| 第二章 Φ-OTDR理论基础与系统设计 | 第28-42页 |
| 2.1 Φ-OTDR的基本原理 | 第28-32页 |
| 2.1.1 光纤中的瑞利散射 | 第28-30页 |
| 2.1.2 Φ-OTDR的理论模型与仿真 | 第30-32页 |
| 2.2 Φ-OTDR的系统设计 | 第32-41页 |
| 2.2.1 光源的线宽和频漂的影响 | 第32-33页 |
| 2.2.2 泵浦光功率 | 第33-36页 |
| 2.2.3 频率响应 | 第36-37页 |
| 2.2.4 光电探测 | 第37-39页 |
| 2.2.4.1 直接探测 | 第38页 |
| 2.2.4.2 外差探测 | 第38-39页 |
| 2.2.5 信号处理 | 第39-41页 |
| 2.3 本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 长距离 Φ-OTDR的关键技术研究 | 第42-53页 |
| 3.1 分步式拉曼放大以及外差探测在 Φ-OTDR中的组合技术 | 第42-47页 |
| 3.1.1 功率优化 | 第43-45页 |
| 3.1.2 实验结果 | 第45-47页 |
| 3.1.2.1 振动实验 | 第45-46页 |
| 3.1.2.2 入侵实验 | 第46-47页 |
| 3.2 特种光纤对 Φ-OTDR的性能提升 | 第47-51页 |
| 3.2.1 理论分析 | 第48-49页 |
| 3.2.2 实验验证 | 第49-51页 |
| 3.3 本章小结 | 第51-53页 |
| 第四章 Φ/B-OTDR融合系统 | 第53-62页 |
| 4.1 Φ/B-OTDR融合系统的实现原理 | 第53-56页 |
| 4.2 Φ/B-OTDR融合系统实验 | 第56-61页 |
| 4.2.1 振动实验 | 第57-58页 |
| 4.2.2 应变实验 | 第58-61页 |
| 4.3 本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 基于 Φ-OTDR的列车定位与测速系统 | 第62-68页 |
| 5.1 系统的原理 | 第62-63页 |
| 5.2 现场实施方案与实验结果 | 第63-67页 |
| 5.2.1 现场实施方案 | 第63-64页 |
| 5.2.2 实验结果 | 第64-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 DAS在石油工业中的应用 | 第68-79页 |
| 6.1 基于DAS的井下地震波检测系统 | 第68-72页 |
| 6.1.1 应用背景 | 第68-69页 |
| 6.1.2 前期实验准备 | 第69-70页 |
| 6.1.3 现场实施方案 | 第70-71页 |
| 6.1.4 实验结果与分析 | 第71-72页 |
| 6.2 基于DAS的石油管道安全监测系统 | 第72-77页 |
| 6.2.1 应用背景 | 第72-73页 |
| 6.2.2 现场实施方案 | 第73-74页 |
| 6.2.3 实验结果 | 第74-77页 |
| 6.3 本章小结 | 第77-79页 |
| 第七章 基于DAS的分布式声波通信 | 第79-89页 |
| 7.1 SOF概念以及系统原理 | 第79-81页 |
| 7.2 基于DAS的模拟声波通信 | 第81-84页 |
| 7.2.1 幅度调制(AM) | 第81-82页 |
| 7.2.1.1 空气中SOF幅度调制与解调 | 第81-82页 |
| 7.2.1.2 水下SOF幅度调制 | 第82页 |
| 7.2.2 频率调制(FM) | 第82-84页 |
| 7.2.2.1 空气中SOF频率调制 | 第83页 |
| 7.2.2.2 水下SOF频率调制 | 第83-84页 |
| 7.3 空间分集接收对声波信号的增强 | 第84-85页 |
| 7.4 基于DAS的数字声波通信 | 第85-88页 |
| 7.4.1 空气中的数字声波通信 | 第85-86页 |
| 7.4.2 水下数字图像传输 | 第86-88页 |
| 7.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第八章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 8.1 本文的研究内容及主要贡献 | 第89-90页 |
| 8.2 后续工作的展望 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-99页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第99-101页 |