超长距离光纤布拉格光栅传感系统

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超长距离光纤布拉格光栅传感系统

饶云江, 封莎, 冉曾令, 蒋祺

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饶云江, 封莎, 冉曾令, 蒋祺. 超长距离光纤布拉格光栅传感系统[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

引用本文:

饶云江, 封莎, 冉曾令, 蒋祺. 超长距离光纤布拉格光栅传感系统[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

RAO Yun-jiang, FENG Sha, RAN Zeng-ling, JIANG Qi. Ultra-Long Distance Fiber Bragg Grating Sensor System[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

Citation:

RAO Yun-jiang, FENG Sha, RAN Zeng-ling, JIANG Qi. Ultra-Long Distance Fiber Bragg Grating Sensor System[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

超长距离光纤布拉格光栅传感系统

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

1.
电子科技大学宽带光纤传输和通信网技术教育部重点实验室成都 611731;
2.
重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室重庆沙坪坝区 400044

基金项目:

国家863项目(2007AA01Z245);教育部博士点基金(A0901010120060614017)

作者简介:
饶云江(1962-)，男，教授，博士生导师，主要从事光纤传感与通信技术方面的研究

中图分类号: TN212.14;O332

Ultra-Long Distance Fiber Bragg Grating Sensor System

1.
Key Laboratory of Ministry of Education for Broadband Optical Fiber Transmission and Communication Networks Technology,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731;
2.
Key Laboratory of Ministry of Education for Opto-Electronic Technology & Systems,Chongqing University Shapingba Chongqing 400044

摘要: 提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统，同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离，达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比；在300 km处获得了4 dB的信噪比，以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中，线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。
- 掺铒光纤放大器 /
- 光纤布拉格光栅 /
- 拉曼放大 /
- 超长距离传感系统
Abstract: A novel tunable fiber ring laser configuration with a combination of Raman amplification and erbium-doped fiber amplification (EDFA) is proposed for realizing high signal-to-noise ratio (SNR), ultra-long distance (300 km) fiber Bragg grating (FBG) sensor systems. The hybrid Raman–EDF amplification configuration can enhance the optical SNR of FBG sensor signals significantly, so the optical power reflected by the fiber Bragg grating can be compensated. A good optical SNR of 15 dB is achieved for a 275 km transmission distance, which is the best performance to our knowledge, and about 4 dB at 300 km. In the static strain experiments with fiber lengths of 100,200,250,300 km, the linearity is greater than 0.999. This system can be widely used in the ultra-long-distance sensing applications such as railways, oil(gas) pipelines and coastline.
- EDFA /
- FBG /
- Raman amplification /
- ultra-long distance sensor system

[1]	何松柏, 陈金虎, 童仁彬, 彭瑞敏. 基于Sweet Spot的线性高效率功率放大器设计 . 电子科技大学学报, 2015, 44(2): 190-194. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.02.005
[2]	廖旭, 李正红. 四腔相对论速调管放大器的实验研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(4): 524-527. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.04.009
[3]	饶云江, 郭宇, 龚元. 基于腐蚀硼锗共掺光纤的自闭合光纤法-珀传感器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(2): 227-231. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.02.011
[4]	严君美, 褚庆昕, 龚志. 平面链式功率合成放大器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 702-705. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.012
[5]	饶云江, 苌亮, 贾新鸿, 张超. 基于拉曼放大和半导体光放大的BOTDA . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 621-625. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.04.028
[6]	彭拥军, 邱昆, 武保剑, 纪四潍. 光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值仿真 . 电子科技大学学报, 2012, 41(3): 378-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.010
[7]	饶云江, 补冲, 冉曾令. 融入防火功能的无源接入网 . 电子科技大学学报, 2011, 40(6): 869-872. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.012
[8]	李明玉, 何松柏. 基于多通道IQRD-RLS算法的功率放大器行为模型 . 电子科技大学学报, 2010, 39(5): 716-719,730. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.05.015
[9]	何松柏, 游飞. 动态偏置射频功率放大器研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 190-193. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.08
[10]	鲍景富, 郭伟, 李源. WCDMA线性功率放大器设计 . 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 1-3.
[11]	周秀丽, 胡渝, 谭庆贵, 幺周石. W-OCDMA系统中MPC/OOC二维码的构造及实现 . 电子科技大学学报, 2005, 34(2): 148-151.
[12]	崔炳华, 邱琪, 薛飞, 王岩柏. 多波长后向泵浦拉曼放大器优化算法研究 . 电子科技大学学报, 2003, 32(3): 296-299.
[13]	杨俊华, 张大彪. 双增益对数中频放大器 . 电子科技大学学报, 2002, 31(6): 566-570.
[14]	史宗君, 杨梓强, 梁正. 同轴波导FEL放大器的非线性分析 . 电子科技大学学报, 2002, 31(3): 245-249.
[15]	薛飞, 邱昆. C波段集中式光纤喇曼放大器的研究 . 电子科技大学学报, 2002, 31(5): 447-451.
[16]	薛飞, 邱昆, 张宏斌. 一种混合光纤放大器的设计 . 电子科技大学学报, 2002, 31(1): 15-18,23.
[17]	李大治, 梁正. FEM放大器非线性特性研究 . 电子科技大学学报, 2000, 29(1): 73-76.
[18]	葛林, 邱昆, 阳树棕. 采用EDFA的空间光通信系统模型 . 电子科技大学学报, 1998, 27(3): 261-264.
[19]	彭拥军, 邱昆, 邱琪. 掺铒先纤放大器放大的自发辐射噪声的研究 . 电子科技大学学报, 1998, 27(4): 362-366.
[20]	彭拥军, 邱昆, 唐明光. 掺铒光纤放大器速率方程数值求解收敛速度的研究 . 电子科技大学学报, 1998, 27(6): 622-626.

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超长距离光纤布拉格光栅传感系统

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

1. 电子科技大学宽带光纤传输和通信网技术教育部重点实验室成都 611731;

2. 重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室重庆沙坪坝区 400044

基金项目:

国家863项目(2007AA01Z245);教育部博士点基金(A0901010120060614017)

作者简介:
饶云江(1962-)，男，教授，博士生导师，主要从事光纤传感与通信技术方面的研究

收稿日期: 2010-01-30
修回日期: 2011-06-09
刊出日期: 2011-10-15

中图分类号: TN212.14;O332

关键词:

摘要: 提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统，同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离，达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比；在300 km处获得了4 dB的信噪比，以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中，线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。

English Abstract

饶云江, 封莎, 冉曾令, 蒋祺. 超长距离光纤布拉格光栅传感系统[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

引用本文:

饶云江, 封莎, 冉曾令, 蒋祺. 超长距离光纤布拉格光栅传感系统[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

RAO Yun-jiang, FENG Sha, RAN Zeng-ling, JIANG Qi. Ultra-Long Distance Fiber Bragg Grating Sensor System[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

Citation:

RAO Yun-jiang, FENG Sha, RAN Zeng-ling, JIANG Qi. Ultra-Long Distance Fiber Bragg Grating Sensor System[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(5): 703-705,736. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013

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