近年來,分布式光纖傳感器(Distributed Optical Fiber Sensors,DOFS)備受關(guān)注,它廣泛應(yīng)用在土木結(jié)構(gòu)、環(huán)境監(jiān)測、航空航天等領(lǐng)域,特別適用于作業(yè)空間受限的環(huán)境。該類傳感器具有測量精度高、誤差小、壽命長等優(yōu)點。基于受激布里淵散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)的分布式光纖傳感器能夠同時測量溫度、應(yīng)變兩個參數(shù),但在溫度與應(yīng)變同時傳感測量上存在交叉敏感的問題,難以提高測量精度。本論文對階梯型單模光纖的受激布里淵散射進(jìn)行了理論研究,并對其應(yīng)用于溫度與應(yīng)變同時傳感的特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。論文主要內(nèi)容如下:1.針對鍺/氟(Ge/F)摻雜階梯型單模光纖,基于受激布里淵散射理論,系統(tǒng)研究光纖中Ge和F的摻雜濃度及纖芯結(jié)構(gòu)對其布里淵增益譜(Brillouin Gain Spectrum,BGS)的影響。2.通過優(yōu)化設(shè)計階梯型折射率分布單模光纖的結(jié)構(gòu),使布里淵增益譜中L01聲學(xué)模式和L03聲學(xué)模式對應(yīng)的布里淵頻移(Brillouin Frequency Shift,BFS)差值達(dá)到436MHz,且其布里淵增益處于同一個數(shù)量級。3.采用優(yōu)...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１拉曼散射和布里淵散射的示意譜ＰＩ??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ１３５１?ｏｆ?Ｒａｍａｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ａｎｄ?Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??

ａ）?ｂ）??圖２－２布里淵散射的比較Ｉ３５〗?ａ）自發(fā)布里淵散射；ｂ）受激布里淵散射??Ｆｉｇ．２－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ１３５１?ｏｆ?Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??ａ）?Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ?Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；?ｂ）?Ｓｔｉｍｕｌａ....

圖２－２布里淵散射的比較Ｉ３５〗?ａ）自發(fā)布里淵散射；ｂ）受激布里淵散射??

１．．．．．，１Ｉ—１?■■■Ａ．■■■■？??ｆ〇?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??圖２－１拉曼散射和布里淵散射的示意譜ＰＩ??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ１３５１?ｏｆ?Ｒａｍａｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ａｎｄ?Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??在光纖....

圖２－５階躍型單模光纖和高折射率差光纖的布里淵增益譜??Ｆｉｇ．２－５?Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ?ｇａｉｎ?ｓｐｅｃｔｒｕｍｓ１３３１?ｏｆ?ｓｔｅｐｐｅｄ－ｓｈａｐｅｄ??

基于２．２節(jié)光學(xué)模式及聲學(xué)模式的求解，光學(xué)模式及聲學(xué)模式的特性取決于??光纖的結(jié)構(gòu)及介質(zhì)的材料特性�；谑剑ǎ玻常保�、式（２－３２）以及式（２－３３），光纖的結(jié)??構(gòu)及折射率的分布會影響布里淵增益譜的性能及特性。圖２－５表示當(dāng)入射波長為??１５５０ｎｍ時，一種階躍型單模光纖（ｓ....

圖３－１階梯型單模光纖的結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．３－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａ?ｓｔｅｐｐｅｄ－ｓｈａｐｅｄ?ｓｉｎｇｌｅ?ｍｏｄｅ?ｆｉｂｅｒ??

〇．９°Ｃ，最大應(yīng)變誤差為２８．８｜ｉ￡。基于以上研宄內(nèi)容，本文為了提高同時測量溫度??和應(yīng)變的精度，優(yōu)化設(shè)計了階梯型折射率分布單模光纖的結(jié)構(gòu)。階梯型單模光纖??的結(jié)構(gòu)示意圖如圖３－１所示。在此結(jié)構(gòu)中，我們把傳統(tǒng)的纖芯層劃分為第一層和??第二層兩部分，最外面一層為包層。纖芯層具有....

本文編號：4020611