布里渊谱信号的提升方法研究

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英文篇名：Study on Improved Method of Brillouin Spectrum Signal 作者：袁明 ; 李立功 ; 张洋 ; 闫继送 ; 张志辉 英文作者：YUAN Ming;LI Li-gong;ZHANG Yang;YAN Ji-song;ZHANG Zhi-hui;China Electronics Technology Instruments Co., Ltd.;The 41st Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation; 关键词：分布式光纤传感 ; 应变系数标定 ; 光纤拉伸装置 ; 布里渊光时域反射计 英文关键词：distributed optical fiber sensing;;strain coefficient calibration;;fiber stretching device;;brillouin optical time domain reflectometer 中文刊名：HWAI 英文刊名：Infrared 机构：中电科仪器仪表有限公司;中国电子科技集团公司第四十一研究所; 出版日期：2019-05-25 出版单位：红外 年：2019 期：v.40 基金：泰山产业领军人才工程专项 语种：中文; 页：HWAI201905005 页数：4 CN：05 ISSN：31-1304/TN 分类号：30-33

摘要

在布里渊光时域反射计(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)光纤传感系统中,自发布里渊后向散射信号非常微弱,尤其是光纤远端的布里渊散射信号,信噪比非常差,分析难度非常高。提出了一种基于互相关理论的布里渊谱信号质量提升方法,通过与理想布里渊散射谱进行互相关运算,降低了对光纤远端极微弱布里渊散射信号应变分析的难度。经试验验证,该方法可以有效提升信噪比较差时应变分布数据的信号质量以及BOTDR的应变传感精度。
        In the Brillouin optical time domain reflectometer(BOTDR) fiber-optic sensing system, the scattering signal from Brillouin back scattering is very weak, especially the Brillouin scattering signal at the far end of the fiber, the signal-to-noise ratio is very poor and is very difficult to analyze. A method of improving Brillouin signal quality based on cross-correlation theory was presented. Through cross-correlation with ideal Brillouin scattering spectrum, the difficulty of strain analysis for very weak Brillouin scattering signal at the far end of optical fiber was reduced. It was verified by experiments that this method can effectively improve the signal quality of strain distribution data and the strain sensing accuracy of BOTDR when the signal-to-noise ratio is poor.

引文

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