布里渊散射

摘要： 为了分析布里渊谱测量时相关因素对布里渊光时域反射计/布里渊光时域分析计(BOTDR/BOTDA)解调误差的影响,首先基于洛伦兹谱形仿真产生了不同参数下的含噪布里渊谱,然后采用基于洛伦兹谱形的最小二乘拟合法计算了不同情况下的布里渊频移误差。计算结果表明:当频率扫描点数固定不变时频率扫描范围不应该选择过大和过小,建议频率扫描范围设置为1.2Δv_(B);当频率扫描范围不变时,布里渊频移误差随频率扫描点数增加而呈指数规律减小;布里渊频移误差随信噪比增加而呈指数规律减小;当频率扫描范围与线宽的比值和频率扫描点数均保持不变时,布里渊频移误差随布里渊线宽增加而近似成正比增大。

摘要： 《光散射学报》是中国物理学会光散射专业委员会、四川省物理学会和四川大学联合主办的专业性学术刊物,宗旨是交流光散射(拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射)、光物理、光化学、光生物等学科在理论、实骏、实骇技术和仪器方面的研究成果,以及它们在物理、化学、材料科学、生物学、地矿学、石油化工、医药学尊方面的应用成果,为科学发展和技术逬步提供讨论、交流场所。

摘要： 为了提高基于抛物线拟合的布里渊频移提取准确性,文章采用Savitzky-Golay滤波对含噪布里渊谱进行滤波得到比较准确的布里渊频移后,从未滤波布里渊谱中选择对称的部分,然后采用抛物线拟合提取布里渊频移。由于文章所提方法能得到对称程度较高的布里渊谱,且计算耗时增加不多,因此改进的抛物线拟合方法可以在保证实时性的基础上显著提高布里渊频移提取的准确性。文章采用了原始抛物线拟合方法、基于伪Voigt模型的拟合方法和改进的抛物线拟合方法来计算光纤沿线的布里渊频移,结果表明,改进的抛物线拟合方法计算时间要长于原始抛物线拟合方法,但仅为基于伪Voigt模型拟合方法的1/37~1/28,且布里渊频移计算准确性与后者相似。基于文章所提算法有望实现光纤沿线温度和应变的快速感知。

摘要： 《光散射学报》是中国物理学会光散射专业委员会、四川省物理学会和四川大学联合主办的专业性学术刊物,宗旨是交流光散射(拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射)、光物理、光化学、光生物等学科在理论、实验、实验技术和仪器方面的研究成果,以及它们在物理、化学、材料科学、生物学、地矿学、石油化工、医药学等方面的应用成果,为科学发展和技术进步提供讨论、交流场所。

摘要： 阐述光纤传感检测系统的组成架构,布里渊光纤时域分析的实现原理,光纤传感监测系统功能的实现,分布式光纤传感器在电力物联网领域的应用。

摘要： 为有效提取布里渊分布式光纤传感系统的布里渊频移,减少数据处理时间,提出一种基于二阶Laplacian边缘检测算子的布里渊散射光谱图像边缘特征提取方法.将布里渊频移视为散射谱图像边缘,利用二阶Laplacian边缘检测算子对布里渊散射光谱图像进行锐化处理;通过非极大值抑制和自适应阈值去除无效边缘获得二值图像,并搭建布里渊光时域反射温度传感系统.实验结果表明:该方法能够准确提取频移特征,且用时远少于曲线拟合法,有利于缩短系统的温度测量时间.

摘要： 面对人们日益增长的光纤传感需求,多模光纤的容量优势为解决单模光纤的容量壁垒、实现高精度的多参量光纤传感测量提供了新思路.理论分析了多模光纤的模式特性,综述了多模光纤模式耦合及偏振的研究进展,重点介绍了多模光纤中布里渊散射的阈值、增益谱和布里渊频移的国内外发展动态,分析了未来光纤传感的发展方向.

摘要： 在分布式光纤传感及应用中,单一传感系统一般只能实现一种参量的监测,如相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)只能监测光纤沿线的振动信息,布里渊光时域反射计(BOTDR)仅能监测应变/温度信息.对于多参量监测的应用场合,必须通过配合多种技术和系统来实现多参量监测和分析,增加监测成本和复杂性.设计并搭建了一种集成Φ-OTDR和BOTDR的双参量分布式光纤传感系统.该系统通过同时测量光纤中的瑞利散射和布里渊散射信号,在一根传感光纤中实现了温度/应变和振动的双参量检测.经过试验测试和验证,其测量距离达50 km以上,空间分辨率可达20 m,温度测量精度为±3°C,频率测量精度±0.15 Hz以上.

摘要： 为了提高光纤沿线大的布里渊频移波动情况下基于布里渊散射的分布式光纤传感的准确性,基于实测220 kV光纤复合架空地线中光纤沿线的布里渊谱展示了此时扫频范围选择的困境.基于数值产生布里渊谱和实测布里渊谱研究了不对称的扫频范围对布里渊频移误差的影响,发现如果较短侧扫频范围不小于ΔvB,则扫频范围偏差对谱拟合算法算得的布里渊频移的准确性没有明显影响,此时布里渊频移误差与对称情况下的布里渊频移误差近似相等.基于大量数值产生布里渊谱计算获得考虑不同扫频范围、扫频点数、信噪比和线宽下布里渊频移误差的估算公式,并采用不同信噪比、扫频范围、扫频点数、线宽及扫频范围对称与否时的实测布里渊谱进行了验证,结果表明估算公式的误差约为8％.研究工作为提高光纤沿线布里渊频移大范围波动情况下基于布里渊散射的分布式光纤传感的准确性和温度、应变测量误差的估算奠定了基础.

摘要： 新型海底光纤复合电力电缆(光电复合海底电缆)的出现,使同时传输电能和光信号成为可能,它是近年来海缆整体发展的趋势,也为海缆运行状态监测技术带来了跨领域的突破契机.该文主要介绍基于瑞利散射和布里渊散射的光时域反射(OTDR)技术对扰动、温度和应变敏感的技术特性,并利用上述特性通过分布式光纤传感技术构建监测系统,实现了对海底电缆扰动、温度和应变的长距离分布式运行状态的监测.

摘要： 针对基于布里渊散射的光纤分布式温度、应变交叉敏感的问题,分析了采用拉曼分布式测温结果对应变测量进行补偿的可行性,并利用OZ optics公司的布里渊分布式温度应变监测仪器和最大测量误差小于1°C的单模光纤分布式测温仪器开展实验验证.实验结果表明,采用单模DTS测温结果对基于布里渊散射的应变测量结果进行补偿,可有效消除温度变化引起的测量误差,确保应变测量精度,应变测量系统误差可控制在50uε左右,测量标准差小于23uε.

摘要： 文章在介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前的进展及趋势的基础上，给出了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的原理,介绍了基于光纤光时域反射的BOTDR,BOTDA和BOFDA的分布式光纤传感器,以及基于自发布里渊散射能同时测试应变和温度的分布式光纤传感器,并指出了遇到的问题。

摘要： 本文介绍了光纤中受激布里渊散射的温度特性,描述了分布式光纤温度传感技术在火灾预警系统中的应用原理,阐述了基于受激布里渊散射的分布式光纤温度探测预警系统的技术实现及其典型产品.用实例证明了该系统在电力行业中的消防实际应用.

摘要： 光纤中的布里渊散射光频移与温度和应变呈线性关系。本文提出一种基于自发布里渊散射的多支路分布式光纤传感系统,该系统利用不同种类光纤的布里渊频移差别,同时对多条线路的应力和温度进行监测。实验结果表明,该系统能准确判断40ns脉冲光在两路传感光纤沿线产生的自发布里渊背向散射光谱的中心频率变化。

摘要： 水下光电成像探测是声纳技术的一种有效补充。然而水下激光成像的后向散射效应严重影响了水下光电成像探测的分辨能力与探测距离。基于激光水下传输的布里渊散射理论，分析了蓝绿激光及其布里渊散射水下传输特性，研究了布里渊散射频移检出技术，提出了以布里渊散射频移的空间分布替代场景反射光强度的空间分布进行水下成像探测，高效抑制水下激光成像探测后向散射噪声，显著提高水下激光成像探测的作用距离。布里渊散射水下激光成像探测机理的探索将为水下目标光电成像探测技术的发展开辟一条新途径。

摘要： 基于布里渊散射的光纤传感技术是目前光纤传感技术中引人注目的传感技术，它利用光纤中的布里渊散射光频移与温度和应变呈线性关系来实现温度与应力的传感。本文提出基于快速傅里叶变换（FFT）的数据采集与信号处理方法，采用了高速A/D一次性获取整个布里渊散射谱带宽范围内的时域信号，再基于高效的FFT算法获得整个传感光纤上的布里渊散射频谱信息，从而实现快速高效的分布式应变或温度传感。基于这种方法，设计并实现了基于快速傅里叶变换的分布式光纤布里渊散射传感系统。该传感系统的温度测量实验结果表明，基于快速傅里叶变换的分布式光纤布里渊散射传感系统，在实现较高的温度测量精度与空间分辨率的同时，还能实现快速测量。

摘要： 覆冰灾害对电力架空线路的正常运行影响巨大,覆冰严重时甚至会发生倒塔断线事故,造成区域性大面积停电,给社会和经济带来不良影响.传统的监测装置无法满足对覆冰的远距离、实时在线监测.因此,本文提出了光纤覆冰在线监测系统,该系统是基于布里渊散射的一种光纤应力传感系统,它能够实现对远距离输电线路覆冰状况进行在线实时监测.现场运行结果表明,该系统能够有效地监测架空输电线路的覆冰状况.

摘要： 为了降低因温度和应力带来的光缆劣化而造成的电力系统光纤通信网的故障发生率，提出了基于布里渊光时域反射仪(Brillouin optical timedomain reflectometer，BOTDR)的光缆监测方案。本文分析了利用光纤中的布里渊散射进行温度和应变分布同时测量的原理。针对电力系统光纤通信网的特点及现有光缆监测手段，提出了用光纤布里渊分布式传感器进行光缆断点、温度和应力同时监测的传感方案。最后设计了一个基于BOTDR的光缆在线监测方案，对光缆的整体布局、软件控制系统等关键部分进行了全面的分析和研究，并探讨了其在电力系统光纤传输网在线监测中的应用前景。

摘要： 输电线路覆冰会导致严重后果，覆冰首先是由气象条件决定的。输电线路中的光纤复合架空地线(OPGW)比导线更客易覆冰，OPGW的覆冰可以作为导线覆冰的预警。本文分析了OPGW中的光纤对覆冰气象条件的响应，提出了用基于布里渊散射的分布式光纤温度/应变传感技术，在线检测OPGW中的光纤，在覆冰形成初期提供预警并提供覆冰区段和具体位置。

摘要： 本文首先介绍了光纤传感的基本原理，其次提出了分布式光纤传感技术在不同领域的应用现状和应用特性。将分布式光纤传感技术融合到不同领域中，以同时实现光纤的通信功能和传感功能，对提高人民的生活品质，具有极其重要的现实意义。

摘要： 本发明的布里渊散射测定方法是在需要BOTDR的高空间分辨率来进行测量的情况下，利用脉冲间的间隔在声子寿命以上的多个脉冲的脉冲序列来进行脉冲间编码调制。在使用相关性的方法中，特别利用相关旁瓣成为零的Golay码作为该脉冲编码调制。另外，在不使用相关性的方法中，使用通过阿达马矩阵来进行脉冲间编码调制且在信号处理中进行矩阵转置的方法。

摘要： 基于虚像相位阵列的水体布里渊散射和弹性散射激光雷达,由窄线宽激光器、激光稳频系统、光学发射系统、光学接收系统、基于虚像相位阵列窄带光学滤波器、多通道光电探测系统、数据采集和处理系统构成。基于虚像相位阵列窄带光学滤波器由虚像相位阵列和衍射光栅构成，其输出为二维空间排列的光谱干涉条纹，可以直接分离水中米（Mie）散射、水体分子瑞利散射（Rayleigh）和水体的水体布里渊（Brillouin）散射。基于虚像相位阵列的水体布里渊散射和弹性散射激光雷达可以直接测量水体的弹性散射散射和布里渊散射，并获得相应的高精度参数。

摘要： 一种基于多芯光纤布里渊散射的有缆潜水器定位装置及方法，装置包括具有多芯光纤、扇入扇出模块、N个环形器、多芯光纤布拉格光栅、布里渊光时域反射/分析解调仪和数据处理平台。本发明将多芯光纤内嵌于脐带缆的中央，可以同时提供光纤通信和水下定位功能；调节布里渊光时域反射/分析解调仪中探测光的宽度，实现对脐带缆的快速定位与精细定位；通过多芯光纤消除同一地点中的温度影响；利用多芯光纤及其布里渊频移来获取应变矢量信息，进而对脐带缆进行三维重构，提高了有缆潜水器的定位精度，降低环境因素对水下定位的影响，可靠性更高；对脐带缆的形态进行了应变矢量监测，为多台有缆潜水器的协同作业提供了可能。

摘要： 本发明的布里渊散射测定方法是在需要BOTDR的高空间分辨率来进行测量的情况下，利用脉冲间的间隔在声子寿命以上的多个脉冲的脉冲序列来进行脉冲间编码调制。在使用相关性的方法中，特别利用相关旁瓣成为零的Golay码作为该脉冲编码调制。另外，在不使用相关性的方法中，使用通过阿达马矩阵来进行脉冲间编码调制且在信号处理中进行矩阵转置的方法。

摘要： 本发明为受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器，包括：泵浦源、光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片、脉宽可调的SBS脉宽压缩系统，所述激光器还包括第一反射镜和SRS产生放大系统，单纵模激光器作为泵浦源发出泵浦光，依次经过光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片后进入SBS脉宽压缩系统；泵浦光在SBS脉宽压缩系统被压缩成百皮秒激光，压缩后的百皮秒激光被第一偏振片和第一反射镜反射后进入SRS产生放大系统中进行进一步的压缩放大。通过SBS脉宽压缩技术与SRS脉宽压缩技术组合压缩的技术方案，克服了SBS脉宽压缩技术的压缩极限制约，达到比调Q技术更窄脉宽，比锁模技术更高能量的激光脉宽输出。

摘要： 一种基于瑞利散射和受激布里渊散射的超窄线宽光纤激光器，其创新在于：所述超窄线宽光纤激光器由光源、第一三端口环行器、布里渊散射光纤、偏振控制器、第二三端口环行器、瑞丽散射光纤和布拉格光纤光栅组成；本发明的有益技术效果是：提出了一种结构简单的超窄线宽光纤激光器，可以对布里渊散射光的线宽起到双重压缩效果，从而获得超窄线宽的布里渊散射光输出。

摘要： 基于虚像相位阵列的水体布里渊散射和弹性散射激光雷达,由窄线宽激光器、激光稳频系统、光学发射系统、光学接收系统、基于虚像相位阵列窄带光学滤波器、多通道光电探测系统、数据采集和处理系统构成。基于虚像相位阵列窄带光学滤波器由虚像相位阵列和衍射光栅构成，其输出为二维空间排列的光谱干涉条纹，可以直接分离水中米（Mie）散射、水体分子瑞利散射（Rayleigh）和水体的水体布里渊（Brillouin）散射。基于虚像相位阵列的水体布里渊散射和弹性散射激光雷达可以直接测量水体的弹性散射散射和布里渊散射，并获得相应的高精度参数。

摘要： 本发明公开了一种能同时测量受激布里渊散射和受激拉曼散射的装置和方法。该装置包括一个种子注入式激光器(1)，激光器(1)发出的波长为532nm的脉冲激光经过二分之一波片(2)射入偏振耦合镜(3)时，分成两路脉冲激光，第一路激光被偏振耦合镜(3)反射后由功率计(4)接收；另一路脉冲激光经过四分之一波片(5)之后进入装有水的水槽(6)，激光传输至532nm全反镜(7)时，激光中532nm部分的光被反射至功率计(8)，剩下含有受激拉曼散射部分的光直接通过532nm全反镜(7)，经过滤光片(9)后的激光就只剩下受激拉曼散射，由功率计计(10)接收。再根据已有的公式(1)，代入不同的I′

摘要： 本申请涉及一种基于双光频梳及受激布里渊散射的高精度多微波频率测量方法，通过利用相同的激光器产生两路相干光频梳，作为光载波输入到两个双平行马赫曾德尔调制器中，并分别对待测微波信号和扫描信号进行抑制载波单边带调制。两路调制后的光信号分别作为信号光和泵浦光输入到受激布里渊散射效应结构中，再通过光解复用器分解出各个光梳齿，通过测量各信道输出光信号的功率值即可估计出待测信号的频率值。为进一步提高算法精度，利用测量得到的光功率值建立幅度比较函数计算频率测量误差，对频率测量值进行误差修正即可实现频率精测量。采用本方法，能够实现多个微波信号的高精度频率测量，在通信、雷达和电磁频谱感知等方面具有广泛应用价值。

摘要： 本实用新型为受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器，包括：泵浦源、光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片、脉宽可调的SBS脉宽压缩系统，所述激光器还包括第一反射镜和SRS产生放大系统，单纵模激光器作为泵浦源发出泵浦光，依次经过光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片后进入SBS脉宽压缩系统；泵浦光在SBS脉宽压缩系统被压缩成百皮秒激光，压缩后的百皮秒激光被第一偏振片和第一反射镜反射后进入SRS产生放大系统中进行进一步的压缩放大。通过SBS脉宽压缩技术与SRS脉宽压缩技术组合压缩的技术方案，克服了SBS脉宽压缩技术的压缩极限制约，达到比调Q技术更窄脉宽，比锁模技术更高能量的激光脉宽输出。