多波长BOTDR系统中布里渊散射谱的特征提取

根据布里渊散射谱的传输特性和高精度特征提取的要求,理论分析了布里渊频移的波长依赖性和多波长探测光传感时的外差检测布里渊散射谱特征,提出了利用Pseudo-Voigt基函数和莱文伯格-马夸尔特(L-M)优化算法对布里渊散射叠加谱进行特征提取。通过与洛伦兹、高斯和5次多项式曲线拟合法进行预测比较,在中心频移为11.122 903GHz的单波长和多波长传感的仿真散射谱模型中,本文所提方法的频移测量误差最小,对应的温度测量误差仅为0.047、0.000和0.112℃,且拟合度最好。在采用多模法布里-珀罗激光器的布里渊散射谱检测系统中,Pseudo-Voigt曲线拟合的综合评价指标优于其他3种拟合方法。仿真分析和实验结果表明,Pseudo-Voigt曲线拟合适用于多波长传感时布里渊散射叠加谱的特征提取,可有效地提高预测精度。