| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 光纤应变检测 | 第12-16页 |
| 1.2.1 光纤光栅 | 第12-13页 |
| 1.2.2 光纤干涉仪 | 第13-14页 |
| 1.2.3 后向散射型应变检测系统 | 第14-16页 |
| 1.3 瑞利散射型光纤应变传感研究进展 | 第16-22页 |
| 1.3.1 相敏型光时域反射计(Phase-OTDR) | 第16-20页 |
| 1.3.2 光频域反射计(OFDR) | 第20-22页 |
| 1.4 本课题研究内容及论文结构 | 第22-24页 |
| 第二章 相敏型光时域反射计系统原理 | 第24-40页 |
| 2.1 光时域反射计 | 第24-25页 |
| 2.1.1 OTDR基本结构 | 第24页 |
| 2.1.2 OTDR性能参数 | 第24-25页 |
| 2.2 相敏型光时域反射计 | 第25-32页 |
| 2.2.1 Phase-OTDR系统结构 | 第25-26页 |
| 2.2.2 Phase-OTDR原理 | 第26-29页 |
| 2.2.3 应变对相位的调制机理 | 第29-30页 |
| 2.2.4 Phase-OTDR信号检测 | 第30-32页 |
| 2.3 光源线宽因素对Phase-OTDR动态应变检测性能的影响 | 第32-38页 |
| 2.3.1 原理分析 | 第33-34页 |
| 2.3.1.1 脉冲覆盖范围内干涉过程 | 第33-34页 |
| 2.3.1.2 外差干涉过程 | 第34页 |
| 2.3.2 模拟仿真 | 第34-38页 |
| 2.3.2.1 脉宽覆盖范围内的模拟结果 | 第35页 |
| 2.3.2.2 外差干涉受线宽影响结果 | 第35-37页 |
| 2.3.2.3 信噪比分析 | 第37-38页 |
| 2.3.3 模拟结论 | 第38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-40页 |
| 第三章 相敏型光时域反射计系统检测研究 | 第40-55页 |
| 3.1 传感系统搭建 | 第40-44页 |
| 3.1.1 系统器件 | 第40-42页 |
| 3.1.2 系统光路设置 | 第42-43页 |
| 3.1.3 相位解调方案 | 第43-44页 |
| 3.2 光源线宽因素对动态应变检测影响的实验研究 | 第44-51页 |
| 3.2.1 脉宽可调光源 | 第44-45页 |
| 3.2.2 不同脉宽条件下动态应变检测测试 | 第45-50页 |
| 3.2.2.1 扰动定位 | 第46-47页 |
| 3.2.2.2 应变分析 | 第47-48页 |
| 3.2.2.3 不同线宽条件下的探测结果 | 第48-50页 |
| 3.2.3 讨论 | 第50-51页 |
| 3.3 Phase-OTDR系统实时检测结果 | 第51-54页 |
| 3.3.1 样机组建 | 第51-52页 |
| 3.3.2 样机测试 | 第52-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 相敏型光频域反射计应变检测系统的研究 | 第55-72页 |
| 4.1 OFDR基本原理 | 第55-63页 |
| 4.1.1 OFDR传感系统的组成 | 第55-59页 |
| 4.1.1.1 可调谐光源 | 第56页 |
| 4.1.1.2 光路结构 | 第56-59页 |
| 4.1.1.3 信号检测模块 | 第59页 |
| 4.1.2 OFDR定位机理 | 第59-60页 |
| 4.1.3 OFDR应变检测机理 | 第60-61页 |
| 4.1.3.1 分析瑞利散射谱移动 | 第60-61页 |
| 4.1.3.2 解调散射光相位信息 | 第61页 |
| 4.1.4 OFDR系统性能参数 | 第61-63页 |
| 4.1.4.1 空间分辨率 | 第61页 |
| 4.1.4.2 传感距离 | 第61-62页 |
| 4.1.4.3 频率探测范围 | 第62-63页 |
| 4.2 Phase-OFDR应变检测系实验研究 | 第63-70页 |
| 4.2.1 Phase-OFDR解调技术理论推导 | 第63-65页 |
| 4.2.1.1 3×3光耦合器结构 | 第63-64页 |
| 4.2.1.2 微分交叉算法 | 第64-65页 |
| 4.2.2 实验光路搭设 | 第65-66页 |
| 4.2.3 应变检测性能研究 | 第66-70页 |
| 4.2.3.1 强反射点检测 | 第66-68页 |
| 4.2.3.2 应变检测 | 第68-70页 |
| 4.2.4 讨论 | 第70页 |
| 4.3 本章小结 | 第70-72页 |
| 总结与展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-80页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 附件 | 第82页 |