研究目的
研究通过采用两种脉冲编码技术——单边带编码(SSC)和格雷互补码(GCC)来提升基于光纤布拉格光栅(FBG)的点式传感器传感性能的可行性。
研究成果
在时分复用光纤光栅传感器中部署单工码和格雷码可在不影响系统空间分辨率的前提下提升整体性能。研究发现,光纤光栅解码脉冲与传统单脉冲技术在空间上完全一致,具有均匀的上升沿和下降沿,证实了哈达玛变换与格雷自相关计算的正确性。采用单工码部署可获得波形良好的脉冲及优异的背景噪声表现,而格雷码部署则产生了大幅值的FBG信号。
研究不足
该研究聚焦于时分复用光纤布拉格光栅传感器中短脉冲串与高斯啁啾脉冲技术的部署及其与传统单脉冲技术的对比。局限性在于实验在室温、恒定输入功率等特定条件下开展,可能未涵盖所有实际运行场景。
1:实验设计与方法选择:
本研究分别采用两种脉冲编码技术(SSC和GCC)与常规时域复用光纤光栅(TDM-FBG)传感询问技术结合,并将其结果与传统单脉冲询问技术进行对比。
2:样本选择与数据来源:
将两个相同的光纤光栅拼接在约16.35公里单模光纤线轴末端,两者空间间隔约5米。
3:35公里单模光纤线轴末端,两者空间间隔约5米。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:中心波长1548.62纳米、功率8分贝毫瓦的窄线宽连续波激光源、马赫-曾德尔(MZM)型强度调制器、采样率1Gs/s的10纳秒脉宽非归零码任意波形发生器、掺铒光纤放大器及光学环形器。
4:62纳米、功率8分贝毫瓦的窄线宽连续波激光源、马赫-曾德尔(MZM)型强度调制器、采样率1Gs/s的10纳秒脉宽非归零码任意波形发生器、掺铒光纤放大器及光学环形器。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:调制脉冲经掺铒光纤放大器放大后,通过环形器2端口射入传感区域;从传感区域反射的FBG信号通过环形器3端口传输至接收端。
5:数据分析方法:
通过计算解码脉冲的平均振幅与随机噪声标准差的比值获取信噪比。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
CW laser source
Interrogation light source for the FBG sensors
-
Mach-Zehnder modulator
MZM
Intensity modulation of the interrogation light
-
Erbium-doped optical amplifier
EDFA
Amplification of the modulated pulses
-
Optical circulator
Routing the interrogation light to the sensing area and the reflected signals to the receiver section
-
High-speed photo-detector
Detection of the reflected FBG signals
-
Digital signal processing unit
Data acquisition and analysis
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部