| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 光纤振动传感器的分类 | 第11-19页 |
| 1.2.1 基于光纤光栅的振动传感器 | 第11-12页 |
| 1.2.2 干涉型光纤振动传感器 | 第12-14页 |
| 1.2.2.1 M-Z干涉仪型振动传感器 | 第12-13页 |
| 1.2.2.2 Michelson干涉仪型振动传感器 | 第13页 |
| 1.2.2.3 Sagnac干涉仪型振动传感器 | 第13-14页 |
| 1.2.3 基于散射原理的分布式光纤传感技术 | 第14-19页 |
| 1.2.3.1 基于布里渊散射的分布式光纤振动传感器 | 第15-17页 |
| 1.2.3.2 基于背向瑞利散射的光纤振动传感系统 | 第17-19页 |
| 1.3 基于瑞利散射的光纤振动传感技术的发展与距离延伸 | 第19-20页 |
| 1.3.1 长距离Φ-OTDR的发展状况 | 第19页 |
| 1.3.2 长距离P-OTDR的发展状况 | 第19-20页 |
| 1.4 本文的工作与章节安排 | 第20-21页 |
| 第二章 分布式光纤振动传感器的理论基础 | 第21-31页 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射 | 第21-22页 |
| 2.2 光时域分析技术的基本原理 | 第22-28页 |
| 2.2.1 OTDR的基本原理 | 第22-24页 |
| 2.2.2 Φ-OTDR的传感原理 | 第24-26页 |
| 2.2.3 POTDR的基本原理 | 第26-28页 |
| 2.3 分布式振动传感系统的主要性能指标 | 第28-31页 |
| 2.3.1 传感距离 | 第28页 |
| 2.3.2 空间分辨率 | 第28-29页 |
| 2.3.3 响应频率 | 第29页 |
| 2.3.4 信噪比(SNR) | 第29-31页 |
| 第三章 基于脉冲拉曼放大的Φ-OTDR系统研究 | 第31-43页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 分布式拉曼放大的系统模型 | 第31-35页 |
| 3.2.1 受激拉曼散射(SRS) | 第32-33页 |
| 3.2.2 分布式拉曼放大(DRA)的理论模型 | 第33-34页 |
| 3.2.3 信号在光纤中传输时的群折射率与群速度 | 第34-35页 |
| 3.3 延时对脉冲拉曼放大的Φ-OTDR系统性能的影响 | 第35-41页 |
| 3.3.1 实验系统的搭建 | 第35-36页 |
| 3.3.2 实验结果及讨论 | 第36-41页 |
| 3.3.2.1 脉冲拉曼放大和连续拉曼放大方式下瑞利散射信号对比 | 第36-37页 |
| 3.3.2.2 不同脉冲延时对拉曼放大效果的影响 | 第37-41页 |
| 3.3.2.3 基于脉冲拉曼放大的Φ-OTDR传感性能测试 | 第41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-43页 |
| 第四章 基于随机激光放大的POTDR | 第43-56页 |
| 4.1 随机激光放大在分布式系统中的应用 | 第43-44页 |
| 4.2 基于随机激光的二阶拉曼放大模型 | 第44-46页 |
| 4.3 基于随机激光放大的振动传感系统 | 第46-50页 |
| 4.3.1 传感系统的搭建 | 第46-47页 |
| 4.3.2 实验结果与讨论 | 第47-50页 |
| 4.3.2.1 一阶随机激光的光谱特性 | 第47-48页 |
| 4.3.2.2 拉曼泵浦功率的选择 | 第48-49页 |
| 4.3.2.3 振动传感性能测试 | 第49-50页 |
| 4.4 随机激光放大与一阶DRA放大相结合的POTDR系统 | 第50-53页 |
| 4.4.1 实验系统的搭建 | 第50-51页 |
| 4.4.2 实验结果及讨论 | 第51-53页 |
| 4.5 分布式振动传感系统的工程应用 | 第53-55页 |
| 4.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 总结与展望 | 第56-58页 |
| 5.1 总结 | 第56-57页 |
| 5.2 展望 | 第57-58页 |
| 致谢 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-63页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第63-64页 |
