概括
这项研究引入了一种混合光纤传感系统,该系统结合了布里卢恩光学时域分析 (BOTDA) 和时隔数字光学频域反射计 (TGD-OFDR). 新系统增强了动态测量的空间分辨率,并消除了BOTDA中耗时的频率扫描.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光纤传感传感器是指光纤传感器.
- 光子学是指光子学的使用方法.
背景情况:
- 布里卢恩光学时间域分析 (BOTDA) 能够使用雷利反向散射实现远程分布式传感.
- 当前的BOTDA系统面临着动态测量空间分辨率的限制,需要耗时的频率扫描.
- 现有的方法很难在动态传感中平衡高空间分辨率和信号噪声比.
研究的目的:
- 开发一个混合传感系统,集成BOTDA和时隔数字光学频域反射计 (TGD-OFDR).
- 为了改善分布式光纤传感中的动态参数测量的空间分辨率.
- 为了消除传统BOTDA系统固有的频率扫描过程.
主要方法:
- 一个混合系统结合BOTDA和TGD-OFDR被实验性地实施.
- 测量是在9.52公里的单模光纤上进行的.
- 测量了动态振动和静态温度参数.
主要成果:
- 在3kHz的正弦振动测量中获得了3m的空间分辨率,噪声底值为0.05nε/√Hz.
- 获得的温度测量具有10米的空间分辨率.
- 通过使用无扫描BOTDA的Billouin频率转移 (BFS) 测量准确度达到0.74MHz.
结论:
- 拟议的混合系统成功地提高了动态测量的空间分辨率.
- 该系统不需要在BOTDA中进行频率扫描,从而减少了测量时间.
- 这种混合方法为先进的分布式光纤传感应用提供了巨大的潜力.
