基于MATLAB的光纤剌曼传感信号传播特性的模拟研究.ppt

基于MATLAB的光纤剌曼传感信号 传播特性的模拟研究 v研究的背景 v研究的目的及意义 v研究的问题 v研究的方法 光纤传感器的优点 1、光波不怕电磁干扰 2、光纤工作频带宽是一种优良的低损耗 传输线； 3光纤本身不带电，体积小，质量轻，易弯 曲，抗电磁干扰，抗辐射性能好，特别适 合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电 磁干扰等恶劣环境下使用。 拉曼散射分布式光纤温度传感器国内 外发展概况 v1928年印度科学家拉曼发现，当光子与流 体和气体分子相互作用时，在入射光频率的 两端会出现新的谱线，这一现象称为合并散 射效应，即拉曼散射光谱。 v在八九十年代英国和日本就已经开展了分布 式光纤温度传感器的研究 v近年来，中国计量学院光电子研究所在近红 外波段1550nm分布式光纤拉曼光子温度传 感器系统研究试验中，观察到光纤Rayleigh 背向散射精细结构的温度效应。 本设计的应用领域及发展前景 v各种大、中型变压器、发电机组的温度分布 测量、热保护和故障诊断； v地下和架空高压电力电缆的热点监测和监控 ； v火力发电所的配管温度、供热系统的管道、 输油管的热； v医院的ICU,CCU监护病房的温度检测和火警 检测； v煤矿、隧道的灾害防治及其报警系统； v油库、油罐、危险品仓库、大型仓库的报警 系统 v可用于各种结构体的分布式温度及应变的监 测，如桥梁、大坝、隧道等。 v用于一种典型的基民结构用于航天、航空飞 行器的动态检测和机器人的神经网络系统。 发展前景 v拉曼散射广泛的应用于化学、生物学、物理 学和医学等各个领域，有力得推动了对分布 式光纤温度传感器的研究和应用。 v用于航空 航天飞行器的在线、动态检测和机 器人的神经网络系统。 v自1988年开始SPIE国际光学工程协会将光纤 智能结构的研究列入专题讨论会 研究目的 首先熟悉拉曼光纤传感信号的应用领域， 发展现状与前景 主要是了解光纤传感技术、拉曼光谱的产 生机理，以及与温度的关系和检测方法。 通过学习matlab 在matlab中进行光纤拉曼 传感信号传播特性的模拟研究 提出提高拉曼光谱检测的改善方法 。 课题研究的问题 v了解拉曼光谱的传输特性拉曼光谱的基本特 征 1、斯托克斯和反斯托克斯频率的绝对值相 等 2、拉曼散射强度极弱。 3、拉曼光谱的斯托克斯强度比反斯托克斯 的强度大的多，两者的比值要远远大于1 4、拉曼光谱往往是偏振的光谱 v了解拉曼光谱的温度敏感特性 v用MATLAB完成剌曼光谱特性的模拟 v提出剌曼光谱温度解调的改善方案 本课题的研究进度 v（1）2011.1.52011.2.22完成对毕业设计 各种相关资料的搜集； v（2）2011.2.232011.3.4学习拉曼光谱的 基本知识，准备开题报告； v（3）2011.3.52011.3.10完成毕业设计开 题报告； v（4）2011.3.112011.3.20对光谱的传播 特性做进一步深入研究； v（5）2011.3.212011.4.1完成对各种原理 的学习； v（1）2011.1.52011.2.22完成对毕业设计 各种相关资料的搜集； v（2）2011.2.232011.3.4学习拉曼光谱的 基本知识，准备开题报告； v（3）2011.3.52011.3.10完成毕业设计开 题报告； v（4）2011.3.112011.3.20对光谱的传播 特性做进一步深入