摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-15页 |
1.1 课题研究背景 | 第9-10页 |
1.2 分布式光纤测温系统的国内外研究现状及发展趋势 | 第10-12页 |
1.2.1 分布式光纤测温系统的国内外研究现状 | 第10-11页 |
1.2.2 分布式光纤测温系统的发展趋势 | 第11-12页 |
1.3 本课题的研究意义 | 第12-13页 |
1.4 本文研究的主要内容 | 第13-14页 |
1.5 本章小结 | 第14-15页 |
2 分布式光纤拉曼测温系统的基本原理 | 第15-25页 |
2.1 光纤中的后向散射 | 第15-17页 |
2.1.1 瑞利散射 | 第15-16页 |
2.1.2 布里渊散射 | 第16-17页 |
2.1.3 拉曼散射 | 第17页 |
2.2 拉曼散射理论 | 第17-19页 |
2.3 分布式光纤拉曼测温的原理 | 第19-20页 |
2.3.1 光时域反射原理 | 第19-20页 |
2.3.2 分布式光纤拉曼测温系统原理 | 第20页 |
2.4 分布式光纤拉曼测温系统信号解调方法 | 第20-23页 |
2.4.1 以Rayleigh光作为参考信号进行解调 | 第20-21页 |
2.4.2 以anti-stokes光自身作为参考信号进行解调 | 第21-22页 |
2.4.3 以stokes光作为参考信号进行解调 | 第22-23页 |
2.5 本章小结 | 第23-25页 |
3 分布式光纤拉曼测温系统结构设计与信号处理 | 第25-39页 |
3.1 元器件分析与选型 | 第25-32页 |
3.1.1 半导体激光器 | 第25-28页 |
3.1.2 波分复用器 | 第28-29页 |
3.1.3 光电探测模块 | 第29-30页 |
3.1.4 高速数据采集卡 | 第30-32页 |
3.1.5 传感光纤 | 第32页 |
3.2 系统信噪比改善方法 | 第32-36页 |
3.2.1 累加平均法 | 第33-34页 |
3.2.2 小波变换法 | 第34-35页 |
3.2.3 去噪实验分析 | 第35-36页 |
3.3 信号的解调 | 第36-38页 |
3.4 本章小结 | 第38-39页 |
4 定标模块设计及温度标定实验 | 第39-49页 |
4.1 定标模块设计原理 | 第39-44页 |
4.1.1 TEC温度控制理论 | 第39-41页 |
4.1.2 温度传感芯片 | 第41-42页 |
4.1.3 TEC温度控制器 | 第42-43页 |
4.1.4 铜柱设计 | 第43-44页 |
4.2 定标模块安装 | 第44页 |
4.3 温度标定 | 第44-48页 |
4.3.1 定标区的选择 | 第44-45页 |
4.3.2 温度标定方案分析 | 第45-47页 |
4.3.3 温度标定实验 | 第47-48页 |
4.4 本章小结 | 第48-49页 |
5 实验结果与分析 | 第49-61页 |
5.1 系统空间分辨率测试与分析 | 第49-51页 |
5.1.1 影响空间分辨率相关因素分析 | 第49-50页 |
5.1.2 空间分辨率测试 | 第50-51页 |
5.2 系统温度分辨率分析与测试 | 第51-52页 |
5.2.1 温度分辨率理论分析 | 第51页 |
5.2.2 温度分辨率测试 | 第51-52页 |
5.3 系统测温精度实验 | 第52-53页 |
5.4 系统稳定性及重复性 | 第53-55页 |
5.4.1 系统稳定性分析 | 第53-54页 |
5.4.2 稳定性测试 | 第54页 |
5.4.3 重复性测试 | 第54-55页 |
5.5 系统响应时间 | 第55-56页 |
5.6 测温范围分析与测试 | 第56-58页 |
5.6.1 提高测温范围方法 | 第56-57页 |
5.6.2 高温测试 | 第57-58页 |
5.7 系统安装与测试 | 第58-60页 |
5.7.1 主机安装 | 第58-59页 |
5.7.2 系统安装测试 | 第59-60页 |
5.8 本章小结 | 第60-61页 |
6 总结与展望 | 第61-63页 |
6.1 本文工作总结 | 第61-62页 |
6.2 本文工作展望 | 第62-63页 |
致谢 | 第63-65页 |
参考文献 | 第65-69页 |
附录 | 第69页 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第69页 |