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oe1(光电查) - 科学论文

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  • [2018年IEEE第七届国际光子学会议(ICP) - 马来西亚兰卡威(2018.4.9-2018.4.11)] 2018年IEEE第七届国际光子学会议(ICP) - 基于Golay互补码的时分复用光纤布拉格光栅传感器的信噪比提升方法

    摘要: 本文提出并实验验证了利用格雷互补码(GCC)独特的自相关特性来提升时分复用光纤布拉格光栅(TDM-FBG)传感器整体性能的方法。通过非归零脉冲序列对窄带激光束进行编码,实现了对4.5公里光纤末端FBG传感器的探测。研究发现,反射回的FBG信号轨迹能以与单脉冲传输相同的空间特征被正确解码,证实了编码TDM-FBG传感器的成功实现。结果同时验证了信噪比改善程度与码长的理论关系——采用32位GCC时获得了约4分贝的最大信噪比提升。此外,在相同测量条件下,该方案较4位编码的测量速度提升了6倍以上。

    关键词: 分布式光纤传感器,时分复用光纤布拉格光栅,格雷互补序列对

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于亚太赫兹范围光栅的分布式光纤传感实时信号处理

    摘要: 分布式光纤传感器是采集分布式应变和温度数据的常用方法之一。然而,其产生的海量数据对实时原位应用构成了挑战。本文描述了一种并行流水线计算架构,可加速亚太赫兹光纤传感器阵列的信号处理速度,在保持高空间分辨率的同时拓展了实时传感与控制应用的使用范围。该计算架构已成功在现场可编程门阵列芯片中实现,整个阵列的信号处理仅需12个系统时钟周期。此外,该设计无需存储任何原始或中间数据。

    关键词: 分布式光纤传感器、实时信号处理、亚太赫兹范围、现场可编程门阵列(FPGA)、基于光栅的

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 相位敏感光时域反射仪中偏振分集接收组合算法的性能比较

    摘要: 我们研究了相位敏感光时域反射仪(φ-OTDR)系统中极化分集接收的三种不同合并算法:等增益合并(EGC)、选择式合并(SC)和最大比合并(MRC)。从定位信号信噪比、恢复振动信号信噪比及算法计算复杂度三方面比较了这三种合并算法的性能。结果表明:选择式合并算法定位性能较差,不适用于系统定位;等增益合并算法复杂度最低且具有通用定位性能,可用于外场振动实时定位;最大比合并算法性能最优,是高信噪比入侵定位系统的理想工具。合理选择合并算法有助于实现φ-OTDR系统的最佳性能与资源优化配置。

    关键词: 分布式光纤传感器、偏振分集合并算法、φ-OTDR

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 分布式光纤传感器用于钢筋混凝土中钢筋腐蚀监测的可行性

    摘要: 本研究探讨了分布式光纤传感器用于监测混凝土内嵌钢筋腐蚀的可行性。比较了两种传感器安装方法:(1)沿钢筋附着安装;(2)将传感器缠绕在钢筋上。第二种方法中,光纤以0毫米、2毫米、5毫米和10毫米的不同间距螺旋缠绕在钢筋表面。通过钢筋拔出试验评估分布式传感器的存在对钢-混凝土界面粘结强度的影响,并通过电化学测试分析安装方法对钢筋混凝土耐蚀性的影响。以10毫米间距缠绕光纤既不影响粘结强度与耐蚀性,又可实现实时腐蚀监测。该分布式传感器数据可用于估算腐蚀导致的钢筋损失量并预测混凝土开裂。

    关键词: 分布式光纤传感器、安装、拔出试验、钢材质量损失、腐蚀监测、膨胀应变、电化学测试

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用分布式光纤传感器对隧道衬砌内部应变行为进行原位评估

    摘要: 在现代隧道工程中,变形监测是确保施工安全的重要组成部分。采用全站仪测量隧道衬砌内侧位移属于当前先进技术。此外,可在地质断层带等区域安装点式岩土传感器(如电阻应变计),但这些设备无法完整呈现内部变形情况。格拉茨工业大学工程测量与测量系统研究所(获奥地利联邦铁路公司?BB-Infrastruktur AG下属建筑技术/隧道工程部门SAE支持)研发了光纤传感系统,该系统能在隧道衬砌内部实现数千个测量点的布设。分布式测量数据可用于评估原位应变行为,并定位衬砌内部缺陷(如裂缝)。本文报道了该光纤系统在标准实验室条件下的校准试验,以及其在机械化与传统隧道施工中的实际应用效果。结果表明分布式光纤系统具有巨大潜力,尤其在运营阶段能显著拓展隧道工程传统测量方法的应用效能。

    关键词: 分布式光纤传感器、应变行为、变形监测、隧道衬砌、现场评估

    更新于2025-09-09 09:28:46