地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)光纖傳感技術(shù)應(yīng)用研究

前言

第1章 光纖傳感技術(shù)

1.1 光纖傳感技術(shù)概述

1.1.1 光纖傳感技術(shù)原理與特點(diǎn)

1.1.2 光纖傳感技術(shù)的分類

1.2 國(guó)內(nèi)外光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.2.1 國(guó)際光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.2.2 我國(guó)光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.3 全分布式光纖傳感技術(shù)

l.3.1 全分布式光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)

1.3.2 全分布式光纖傳感技術(shù)的主要參數(shù)

1.3.3 全分布式光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用

1.3.4 全分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展方向

參考文獻(xiàn)

第2章 光纖中的光散射

2.1 光纖中的自發(fā)散射譜

2.2 宏觀麥克斯韋方程組

2.3 電荷對(duì)電磁場(chǎng)的響應(yīng)

2.4 瑞利散射

2.5 自發(fā)拉曼散射

2.6 自發(fā)布里淵散射

2.7 受激布里淵散射

2.8 總結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 基于瑞利散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

3.1 基于瑞利散射的光纖傳感技術(shù)原理

3.2 光時(shí)域反射(OTDR)技術(shù)

3.2.1 OTDR原理

3.2.2 OTDR系統(tǒng)

3.2.3 OTDR的性能指標(biāo)

3.2.4 OTDR的應(yīng)用

3.3 相干光時(shí)域反射(COTDR)技術(shù)

3.3.1 COTDR原理

3.3.2 COTDR系統(tǒng)

3.3.3 超長(zhǎng)距離COTDR系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)

3.3.4 COTDR的關(guān)鍵技術(shù)

3.3.5 COTDR的應(yīng)用

3.4 偏振光時(shí)域反射(POTDR)技術(shù)

3.4.1 單模光纖中的偏振態(tài)

3.4.2 POTDR傳感技術(shù)

3.4.3 POTDR的應(yīng)用

3.5 光頻域反射(OFDR)技術(shù)

3.5.1 OFDR原理

3.5.2 OFDR系統(tǒng)

3.5.3 OFDR的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第4章 基于拉曼散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

4.1 基于拉曼散射的光纖傳感技術(shù)原理

4.1.1 自發(fā)拉曼散射效應(yīng)

4.1.2 基于拉曼散射的光纖溫度傳感器原理

4.2 拉曼光時(shí)域反射(ROTDR)技術(shù)

4.2.1 ROTDR原理

4.2.2 光纖拉曼傳感解調(diào)原理與技術(shù)

4.2.3 光纖拉曼溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.2.4 光纖拉曼溫度傳感器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

4.2.5 拉曼相關(guān)雙光源自校正光纖拉曼溫度傳感器

4.2.6 脈沖編碼光源光纖拉曼溫度傳感器

4.2.7 基于非線性散射效應(yīng)融合原理的光纖傳感器

4.2.8 拉曼散射傳感信號(hào)的采集和處理技術(shù)

4.3 拉曼光頻域反射(ROFDR)技術(shù)

4.3.1 ROFDR原理

4.3.2 ROFDR的空間分辨率和傳感距離

4.3.3 ROTDR和ROFDR的對(duì)比

4.3.4 ROFDR的研究現(xiàn)狀

4.4 全分布式光纖拉曼溫度傳感器的應(yīng)用

4.4.1 在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

4.4.2 在地鐵中的應(yīng)用

4.4.3 在油井和石油管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

4.5 總結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 基于布里淵散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

5.1 研究概況

5.2 技術(shù)原理

5.2.1 光纖中的布里淵散射

5.2.2 基于布里淵散射的傳感機(jī)制

5.3 布里淵光時(shí)域反射(BOTDR)技術(shù)

5.3.1 BOTDR原理

5.3.2 直接探測(cè)型BOTDR

5.3.3 相干探測(cè)型BOTDR

5.3.4 BOTDR中的交叉敏感問(wèn)題

5.3.5 BOTDR系統(tǒng)性能改善方案

5.4 布里淵光時(shí)域分析(BOTDA)技術(shù)

5.4.1 BOTDA原理

5.4.2 基于差分脈沖對(duì)的BOTDA

5.4.3 基于序列脈沖光的B0TDA

5.4.4 其他一些B0TDA

5.5 布里淵光頻域分析(BOFDA)技術(shù)

5.6 布里淵光柵的產(chǎn)生及傳感應(yīng)用

5.6.1 布里淵光柵的特性

5.6.2 布里淵光柵的產(chǎn)生和讀取

5.6.3 基于布里淵光柵的溫度和應(yīng)變傳感器

5.7 布里淵光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用

5.7.1 在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

5.7.2 在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

5.7.3 在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

《高級(jí)光纖傳感技術(shù)》系統(tǒng)介紹和論述了有關(guān)光纖傳感技術(shù)的專門知識(shí)，包括強(qiáng)度調(diào)制型、相位調(diào)制型、波長(zhǎng)調(diào)制型、偏振調(diào)制型以及分布式光纖傳感技術(shù)。為了使《高級(jí)光纖傳感技術(shù)》更加系統(tǒng)，還加入了光纖和光電子器件的相關(guān)知識(shí)。

《高級(jí)光纖傳感技術(shù)》可供從事光纖傳感、光纖通信、測(cè)試與計(jì)量、儀器儀表、結(jié)構(gòu)檢測(cè)等理論和應(yīng)用研究的科研人員、工程技術(shù)人員及高校師生參考。