分布式拉曼放大对布里渊时域分析的负面影响

为研究拉曼抽运源相对强度噪声（RIN）和布里渊慢光对基于分布式拉曼放大（DRA）的远距离布里渊时域分析仪（BOTDA）的负面影响，分别采用解析法和数值法分析了传感光纤中拉曼抽运光、布里渊抽运光和探测光相互作用的振幅耦合模型。对拉曼抽运源RIN传递的研究表明：RIN强度每增加1dB，检测信号信噪比（SNR）降低约1dB；当RIN值小于-135dB时，其影响可忽略不计。对布里渊慢光的研究结果表明：分布式拉曼放大补偿光波线性衰减的同时，增加了由布里渊慢光延迟导致的光学时域反射定位误差。该定位误差使不同扫描频率获取的检测信号时间迹上同一时刻点对应不同的传感光纤空间位置，影响了布里渊谱的三维重构及其布里渊频移的准确提取。

基于测温准确性的BOTDA空间分辨率规范研究

基于布里渊散射的分布式光纤传感技术因能同时监测温度和应变而迅速发展,目前仅少数国家研制了测试布里渊频率偏移量的专用设备——布里渊时域分析仪（BOTDA,Brillouin optical time domain analyzer）.BOTDA测量频谱偏移量的准确性与设备的物理参数——空间分辨率有密切关系,目前对BOTDA空间分辨率尚无明确定义.从测温准确度、信号分析及厂家自定义等角度出发给出4种不同定义,并通过实际测温实验对4种定义方法进行比较.结果表明,对于标称分辨率为0.5m的设备,采用不同定义时得到的空间分辨率在0.5～0.8 m之间变化,其中-3dB带宽定义严谨规范,而测温准确度定义更符合实际应用需要.

基于分布式光纤传感的海底管线横向屈曲识别方法

针对传统海底管线横向屈曲识别方法无法真实反映海底管线结构状态的问题,本文以含初始缺陷的海底管线作为研究对象,基于分布式光纤传感获得的海底管线分布式结构响应,采用Euler-Bernoulli梁挠曲线计算方法建立管道屈曲位移重构算法,实现了荷载未知情况下海底管线前、后屈曲行为的定量识别。以初始缺陷幅值作为变参数,采用初始缺陷海底管线有限元分析与模型实验验证提出方法的可行性。结果表明:本文基于分布式光纤传感提出的海底管线横向屈曲位移重构算法可定量识别海底管线横向屈曲的产生及发展过程,为解决未知荷载作用下海底管线横向屈曲识别问题提供了一种可行的方法。