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BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法

吕安强 李永倩 李静 刘征

吕安强, 李永倩, 李静, 刘征. BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2952-2958.
引用本文: 吕安强, 李永倩, 李静, 刘征. BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2952-2958.
Lv Anqiang, Li Yongqian, Li Jing, Liu Zheng. Distinguish measurement of temperature and strain of laid sensing optical fibers based on BOTDR[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2952-2958.
Citation: Lv Anqiang, Li Yongqian, Li Jing, Liu Zheng. Distinguish measurement of temperature and strain of laid sensing optical fibers based on BOTDR[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2952-2958.

BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法

基金项目: 

国家自然科学基金(51407074,61377088);河北省自然科学基金(E2015502053);中央高校基本科研业务费专项资金(2015ZD21)

详细信息
    作者简介:

    吕安强(1979-),男,讲师,博士,主要从事分布式光纤传感方面的研究。Email:lvaqdz@163.com

  • 中图分类号: TN29

Distinguish measurement of temperature and strain of laid sensing optical fibers based on BOTDR

  • 摘要: 为了解决已敷设传感光纤中布里渊谱峰功率初值难以获取,基于频移和功率双参量的温度和应变区分测量误差大等问题,提出了解决方法。通过标定实验确定布里渊频移和相对谱峰功率的温度和应变系数、频移初始值;根据布里渊散射功率特性方程,通过试探法,利用已敷设光路中温度和应变已知的参考光纤确定方程系数,建立了谱峰功率初始值;利用归一化方法克服了传感系统中乘性噪声导致的测量误差;利用谱宽变化消除了温度和应变突变点处的谱峰功率异常峰值;最后,根据光纤复合海底电缆的现场情况建立了模拟光路,并进行了温度和应变测量实验。结果表明,在5.6 km处可实现4.3℃和110 的测量精度,可实现已敷设传感光纤整条光路上的温度和应变区分测量,为工程应用提供了理论和实验依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-05
  • 修回日期:  2015-03-03
  • 刊出日期:  2015-10-25

BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法

    作者简介:

    吕安强(1979-),男,讲师,博士,主要从事分布式光纤传感方面的研究。Email:lvaqdz@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(51407074,61377088);河北省自然科学基金(E2015502053);中央高校基本科研业务费专项资金(2015ZD21)

  • 中图分类号: TN29

摘要: 为了解决已敷设传感光纤中布里渊谱峰功率初值难以获取,基于频移和功率双参量的温度和应变区分测量误差大等问题,提出了解决方法。通过标定实验确定布里渊频移和相对谱峰功率的温度和应变系数、频移初始值;根据布里渊散射功率特性方程,通过试探法,利用已敷设光路中温度和应变已知的参考光纤确定方程系数,建立了谱峰功率初始值;利用归一化方法克服了传感系统中乘性噪声导致的测量误差;利用谱宽变化消除了温度和应变突变点处的谱峰功率异常峰值;最后,根据光纤复合海底电缆的现场情况建立了模拟光路,并进行了温度和应变测量实验。结果表明,在5.6 km处可实现4.3℃和110 的测量精度,可实现已敷设传感光纤整条光路上的温度和应变区分测量,为工程应用提供了理论和实验依据。

English Abstract

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