分布式光纤振动传感网络的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究对象

光纤传感技术是随着光纤实用化和光纤通信技术的成熟而发展起来的一门新兴技术。光纤传感器作为传感器的新成员，自20世纪70年代末问世以来，因其重量轻、体积小、抗电磁干扰、信号传输损耗低、无源、可用于易燃易爆的恶劣场合等优点而迅速引起了大家的关注^[1]。光在光纤中传输时，易受到外界环境因素的影响，如温度、振动等。这些干扰会导致光的强度、频率、相位及偏振态等光参量发生相应的变化，通过监测这些光参量的变化，能够进一步提取、还原出相应的外界干扰信息^[2]，而达到了利用光纤作为传感器的目的。

随着我国科学技术的不断发展，在军事、工业、商业及日常生活等多方面都需要对长距离大型结构进行安全监测，例如长距离油气管道的泄漏检测；桥梁、大型土木建筑的健康监测；对大范围水下声波进行探测用于海洋油气的勘探、地震波监测等。因此，实时、高灵敏度、广覆盖范围的分布式光纤传感网络研究对安全检测、生产、生活等诸多方面都有着十分重要的意义，分布式光纤传感技术成为了国内外同行们研究的一大热门^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容及目标

本设计将迈克尔逊（michelson）干涉技术和外差检测技术^[20]相结合，采用全同弱反射光纤光栅构建传感阵列，对大范围待测区域内的振动信号进行分布式实时传感。设计利用声光调制器（aom）对窄线宽激光器进行脉冲调制和移频，经edfa放大后进入全同弱反射光纤光栅阵列，反射回的脉冲光在耦合器中发生michelson干涉，经光电探测器后用数据采集卡采集。系统结构图如2.1所示。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，学习毕业设计研究内容所需理论的基础。确定毕业设计方案，完成开题报告。

第4－5周：掌握光路的搭建和各光学仪器的使用方法。

第6－9周：提出优化光路的相关方法并提取各传感点振动信号。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]侯俊芳,裴丽,李卓轩,刘超. 光纤传感技术的研究进展及应用[j]. 光电技术应用,2012,01:49-53.

[2]杜志泉,倪锋,肖发新. 光纤传感技术的发展与应用[j]. 光电技术应用,2014,06:7-12 17.