單/雙泵浦BOTDA系統彈性非線性效應影響及抑制研究

《單/雙泵浦BOTDA系統彈性非線性效應影響及抑制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由陳偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：單/雙泵浦BOTDA系統彈性非線性效應影響及抑制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳偉
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

布里淵光時域分析系統在電力輸送、石油化工、大型土木結構的安全監測等領域具有廣闊的套用前景。近年來隨著系統感測距離的增加，光纖的彈性非線性問題成為制約進一步遠程感測的瓶頸。本課題以單泵浦和雙泵浦布里淵光時域分析系統為對象，圍繞系統中彈性非線性效應這一主題，首次提出建立脈衝上升下降沿、頂部平坦度等脈衝細節通過自相位調製和交叉相位調製影響布里淵增益譜的理論模型，結合功率變化陡度和持續時間對脈衝進行最佳化；仿真相位噪聲存在時調製不穩定性和四波混頻對布里淵增益的影響，在此基礎上實驗研究二者對系統信噪比和感測距離的影響；基於窄帶光纖光柵濾波抑制調製不穩定性的研究，探索布里淵增益出現平坦區的物理機制；最後結合雙泵浦布里淵光時域分析系統結構，提出從相位失配角度對四波混頻進行抑制。本課題的開展有助於深化人們對布里淵光時域分析系統彈性非線性問題的理解，對抑制系統中彈性非線性效應、增大系統感測距離具有重大意義。

結題摘要

布里淵光時域分析系統在電力輸送、石油化工、大型土木結構的安全監測等領域具有廣闊的套用前景。近年來隨著系統感測距離的增加，光纖的彈性非線性問題成為制約進一步遠程感測的瓶頸。本項目以單泵浦和雙泵浦布里淵光時域分析系統為對象，圍繞系統中彈性非線性效應這一主題，建立了脈衝上升下降沿、頂部平坦度等脈衝細節通過自相位調製和交叉相位調製影響布里淵增益譜的理論模型，結合功率變化陡度和持續時間對脈衝進行了最佳化；仿真了相位噪聲存在時調製不穩定性和四波混頻對布里淵增益的影響，在此基礎上實驗研究了二者對系統信噪比和感測距離的影響；基於實際系統開展了抑制調製不穩定性的研究，探索了布里淵增益出現平坦區的物理機制。在上述工作基礎上，本項目還對光纖環形腔孤子、光纖環形腔雷射器、干涉型光纖感測系統中的非線性效應等內容進行了深入研究。本項目的開展有助於深化人們對布里淵光時域分析系統彈性非線性問題的理解，對抑制系統中彈性非線性效應、增大系統感測距離具有重大意義，所得結果對於光纖環形腔和干涉型感測等研究也有促進作用。在本項目資助下，發表SCI論文8篇，EI檢索的國際會議論文6篇（口頭報告2次），申請和授權專利2項，很好的完成了研究內容，實現了研究目標。