导读:本文包含了布里渊频移论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:布里,激光器,光纤,波长,算法,卷积,温度。
布里渊频移论文文献综述
王婷,田凤,汤文青,崔岩松[1]（2019）在《分布式光纤温度传感系统的布里渊频移提取方法》一文中研究指出基于布里渊光时域分析(BOTDA)的分布式光纤传感系统被广泛用于测量外界环境的温度、应力等信息。为了进一步提高分布式光纤传感系统的测量精度与速度,提出一种基于自适应梯度下降算法的布里渊频移提取方法,搭建了24.4km基于BOTDA的分布式温度传感系统,并进行实验验证。结果表明,与传统莱文伯-马奈特洛伦兹拟合法相比,本文方法能够快速、准确地提取出布里渊频移,对提高基于BOTDA的分布式温度传感系统的测量精度具有重要意义。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期）
邓怀勇[2]（2019）在《利用边缘技术探测进行激光布里渊散射雷达频移分析》一文中研究指出针对传统激光布里渊散射雷达频移分析方法存在效率低下的问题,利用边缘技术探测对传统分析方法进行改进。首先借助边缘探测技术获取初始激光束,并分析示波器上的频线展宽光谱,得出激光的初始信息以及信号强度的关系式,在此基础上建立布里渊散射雷达回波信号方程,结合信号能量与布里渊散射频移的表达式,得出雷达频移的分析结果与相应的取值范围。经过与传统分析方法的对比实验,发现2种方法得到相似分析结果时所消耗的时间不同,改进后的方法比传统方法节省44 s,因此具有更高的分析效率。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2019年12期）
汤文青[3]（2019）在《BOTDA光纤温度传感系统中布里渊频移提取技术研究》一文中研究指出随着大数据、人工智能、物联网的应用和普及,分布式光纤传感技术受到了广泛关注。分布式光纤传感技术具有抗辐射、防潮湿、体积小、可实现温度应力测量等优势,目前,众多军事机构、企业开始采用分布式光纤传感器实现环境信息的精确监控或测量。其中,基于受激布里渊散射的光时域分析技术(Brillouin optical time domain analysis,BOTDA)凭借传感距离长、测量精度高的优点,被广泛应用于石油管道监控、建筑结构检测等应用场景中。然而,BOTDA传感系统也存在测量时间、传感距离及测量精度无法同时兼容的问题:传感距离长时,增加信号平均次数可以获得足够的精度,但是会延长系统的测量时间;使用降低扫频间隔等方法降低测量时间,会对测量精度造成影响。上述不同性能互相制约的问题,为该技术的推广带来极大阻碍,因此,研究提升BOTDA传感系统性能即测量精度、测量距离、测量时间的方法具有重要的意义。针对上述问题,本文研究了基于受激布里渊散射的BOTDA传感系统,设计并搭建了24.4km的BOTDA温度传感实验平台。针对BOTDA系统的布里渊增益谱,本文提出小波-高斯滤波算法对其进行降噪来提高系统的性能;针对布里渊频移(Brillouin frequency shift,BFS)的提取,本文分别提出使用AdaGrad(Adaptive gradient algorithm)算法以及稀疏约束互相关卷积法以实现快速、高精度的提取。论文的主要研究工作如下:(1)基于小波-高斯滤波的布里渊增益谱降噪方法研究针对BOTDA传感系统中的布里渊增益谱(Brillouin scattering spectrum,BGS),本文提出小波-高斯滤波算法对其进行降噪来提高BGS的信噪比。结果表明,该方法在提升BGS信噪比的同时将BGS的信号强度提高了约2mV,因此,该方法有利于提高BOTDA传感系统的信噪比与传感距离。(2)基于AdaGrad算法的布里渊频移提取方法研究本文提出采用AdaGrad算法对BGS进行布里渊频移提取,并从初始值赋值依赖性与运算速度研究该方法的性能。结果表明,与传统梯度下降方法相比,该方法对初始值的依赖程度更低,收敛速度更快;与LM(Levenberg-Marquard)算法相比,该方法的每组数据平均耗时节省了约0.023s。因此,基于AdaGrad算法的BFS提取方法能够快速、准确的提取出BFS。(3)基于稀疏约束互相关卷积算法的BFS提取方法研究本文提出基于互相关卷积的稀疏约束互相关卷积算法对BFS进行提取。该方法通过约束参考洛伦兹曲线的频率分布来提高BFS的提取精度。结果表明,在24.4km的BOTDA系统中,该方法较传统互相关卷积算法的BFS测量精度提升了约5MHz。因此,该方法有利于提高BOTDA传感系统的测量精度。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-03-05）
周豫,周雪芳,樊冰,李曾阳,胡淼[4]（2018）在《单模光纤中受激布里渊散射的Stokes光频移的温度传感特性研究》一文中研究指出首先从单模光纤中声学声子、泵浦光子和stokes光子的频率之间的波矢关系出发,理论推导了单模光纤中的stokes光频移与工作环境温度之间的传感模型。接着设计了一个基于受激布里渊散射(SBS)效应的多波长掺铒光纤激光器的结构装置,并实验测试了该多波长光纤激光器的Stokes光频移随外界温度的变化曲线。实验结果表明:Stokes光频率漂移量和温度之间存在很好的线性关系,且随着温度的升高,高阶Stokes光频移对温度的频移系数高于低阶Stokes光。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年12期）
邓宇翔[5]（2018）在《多倍布里渊频移间隔的多波长掺饵光纤激光器》一文中研究指出随着信息容量需求的日益增长,高速大容量长距离传输将成为下一代全光通信网络的发展趋势。为了有效的利用光纤中有限的频率资源,频率间隔为10GHz、20GHz甚至30GHz将是未来密集波分复用技术的重要发展方向。将光纤中受激布里渊散射的非线性增益与掺饵光纤的线性增益相结合起来,是一种能够产生较大数量多波长的有效途径。多波长光纤激光器在很多领域有巨大的应用前景,包括密集波分复用光纤通信系统、微波信号的产生、光学仪器测试、光纤传感和光谱测量等。本文主要研究内容如下:首先,实验研究了波长间隔为双倍和叁倍布里渊频移的多波长布里渊掺铒光纤激光器,通过改变布里渊泵浦波长实现了多波长激光的调谐。实验得到了波长间隔为双倍布里渊频移即0.17 nm的8个布里渊多波长激光产生,输出波长在110 nm范围(1528 nm~1638 nm)内可调谐;还得到了波长间隔为叁倍布里渊频移即0.26 nm的5个布里渊多波长激光产生,输出波长在60 nm(1535 nm~1595nm)内可调谐。实验还发现当布里渊泵浦激光波长在激光器自激发振荡波长范围内时,能产生的布里渊波长数达到最大值。其次,提出和研究了一种可调谐半开腔多波长布里渊随机光纤激光器。激光器一端利用3dB耦合器构成全反端,另一段利用单模光纤中随机分布的瑞利散射作为反射,组成一个半开腔,当掺铒光纤放大器泵浦功率足够高,可在长单模光纤中产生级联受激布里渊散射,实现多波长输出,实验最多获得了7个斯托克斯信号光波长输出。改变布里渊泵浦光波长,随机激光在50nm(1515nm~1565nm)范围内实现了可调谐。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14）
徐荣辉,周正华,张旭苹[6]（2018）在《四倍频移间隔的多波长布里渊/铒光纤激光器》一文中研究指出设计并实验验证了一种四倍布里渊频移波长间隔的环形腔多波长光纤激光器。在环形腔内置入一个四倍布里渊频移器,布里渊泵浦进入四倍布里渊频移器后,受激布里渊散射产生的第1~3阶布里渊斯托克信号局限在四倍布里渊频移器内部,第4阶布里渊斯托克斯信号进入环形腔并输出腔外,依此循环。最后实现了波长间隔为0.353nm的3波长布里渊/铒光纤激光信号的输出,输出的3波长布里渊信号功率稳定。(本文来源于《南昌工程学院学报》期刊2018年03期）
尚秋峰,胡雨婷,王亚欣[7]（2018）在《一种布里渊频移提取算法的最佳小波阈值去噪方案》一文中研究指出利用传统的洛伦兹线型拟合来进行布里渊散射谱特征提取是一种普遍使用的方法,其测量结果的准确度容易受噪声含量、扫频谱型和拟合算法的影响。不仅如此,这种方法需要反复迭代求出参数向量的最小二乘解,实时性较差。针对该情况提出的互相关卷积与高阶质心结合算法能有效提取布里渊频移,具有极短的测量时间,但扫频数据服从洛伦兹分布的程度直接影响了计算结果的准确度,因此提出了二维小波阈值去噪方案,并运用综合评价指标计算与拐点定位进行最优参量选取,得到了一组最佳的降噪参量,如此能有效提高测量结果的精准性。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年03期）
王鹏[8]（2018）在《BOTDA系统中信噪比提升及布里渊频移提取方法研究》一文中研究指出布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)作为一种分布式光纤传感技术,可以测量传感光纤每一位置的的温度和应变,已广泛应用于轨道交通、桥梁建筑、油气管道等领域的安全监测。如何提高BOTDA系统的性能指标,一直是国内外学者们研究的热点。首先,本文研究了图像处理算法对BOTDA系统信噪比的提升,针对非局部均值算法存在复杂度高、程序耗时长等问题,引入了非局部均值算法与离散小波变换相结合的算法,并在布里渊增益谱、信噪比、空间分辨率、测量精度以及测量时间等方面与非局部均值算法和离散小波变换进行对比。实验结果证明,图像处理算法对BOTDA系统的信噪比有一定的提升,即使在数据采集卡的平均次数较少时,图像处理算法也可以很好地还原布里渊增益谱的形状和基本特征,并且系统的空间分辨率没有任何损失。其中,非局部均值算法与离散小波变换相结合的算法算法将系统的信噪比提升了约10dB,在有效去除布里渊增益谱中噪声的同时,将频率的不确定度由原来的5MHz缩短至2.6MHz,与非局部均值算法相比,算法运行时间大约缩短了80%,有利于BOTDA系统实时性的提高。其次,本文研究了BOTDA系统中布里渊频移的提取方法,针对人工神经网络算法具有学习收敛速度慢、精度不稳定等问题,利用遗传算法对人工神经网络的初始权重和阈值进行优化,并将洛伦兹曲线拟合算法、互相关算法以及人工神经网络算法得到的结果进行对比分析。实验结果表明,采用遗传优化的人工神经网络算法可以将温度的误差值控制在1.5℃以内,得到的结果更加接近真实的温度值,测量精度更加准确。当加大扫频间隔来减少系统的测量时间时,该算法可以有效地避免了测量精度的牺牲,更加有利于实时监测。最后,基于BOTDA系统中的数据处理算法,在Lab VIEW和MATLAB开发环境下编写了一套数据处理软件,为系统数据的处理提供了软件平台,使用户可以根据需求和实际情况选择不同的算法进行处理,并且洛伦兹拟合算法模块采用并行处理的方法,节省了算法运行时间。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
王传琦,王晓锋,伍历文,王辅东,陈焕新[9]（2018）在《紧包光纤的布里渊频移和应变测量研究》一文中研究指出针对布里渊散射应力监测领域中的光纤涂层材料选择,分别将9组加载力施加在海翠和尼龙紧包光纤传感线路上,测试了加载力变化对紧包光纤的布里渊频移谱线和应变值影响,结合材料机械性能参数对比分析。实验结果表明,海翠紧包光纤的频移谱线仅局部发生变宽现象,并且其应变值在全区间保持线性变化。与尼龙材料相比,海翠材料凭借抗干扰性能、应变敏感度方面的优势,更适用于光纤传感应力监测领域。(本文来源于《光通信技术》期刊2018年04期）
邓宇翔,张祖兴[10]（2018）在《可调谐多倍布里渊频移间隔多波长光纤激光器》一文中研究指出实验研究了波长间隔为双倍和叁倍布里渊频移的多波长布里渊掺铒光纤激光器,通过改变布里渊抽运波长实现了多波长激光器的调谐。实验得到了波长间隔为双倍布里渊频移即0.17nm的8个布里渊多波长激光产生,输出波长可以在110nm(1528~1638nm)范围内调谐;还得到了波长间距为叁倍布里渊频移即0.26nm的5个布里渊多波长激光产生,输出波长可以在60nm范围(1535~1595nm)内调谐。另外,实验还发现布里渊抽运激光波长在激光器自激发振荡波长范围内时,产生的布里渊波长数达到最大值。该研究在密集波分复用光纤通信系统、微波光子学、光纤传感、光谱测量等领域具有重要的应用前景。(本文来源于《中国激光》期刊2018年05期）
布里渊频移论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对传统激光布里渊散射雷达频移分析方法存在效率低下的问题,利用边缘技术探测对传统分析方法进行改进。首先借助边缘探测技术获取初始激光束,并分析示波器上的频线展宽光谱,得出激光的初始信息以及信号强度的关系式,在此基础上建立布里渊散射雷达回波信号方程,结合信号能量与布里渊散射频移的表达式,得出雷达频移的分析结果与相应的取值范围。经过与传统分析方法的对比实验,发现2种方法得到相似分析结果时所消耗的时间不同,改进后的方法比传统方法节省44 s,因此具有更高的分析效率。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
布里渊频移论文参考文献
[1].王婷,田凤,汤文青,崔岩松.分布式光纤温度传感系统的布里渊频移提取方法[J].激光与光电子学进展.2019
[2].邓怀勇.利用边缘技术探测进行激光布里渊散射雷达频移分析[J].舰船科学技术.2019
[3].汤文青.BOTDA光纤温度传感系统中布里渊频移提取技术研究[D].北京邮电大学.2019
[4].周豫,周雪芳,樊冰,李曾阳,胡淼.单模光纤中受激布里渊散射的Stokes光频移的温度传感特性研究[J].传感技术学报.2018
[5].邓宇翔.多倍布里渊频移间隔的多波长掺饵光纤激光器[D].南京邮电大学.2018
[6].徐荣辉,周正华,张旭苹.四倍频移间隔的多波长布里渊/铒光纤激光器[J].南昌工程学院学报.2018
[7].尚秋峰,胡雨婷,王亚欣.一种布里渊频移提取算法的最佳小波阈值去噪方案[J].半导体光电.2018
[8].王鹏.BOTDA系统中信噪比提升及布里渊频移提取方法研究[D].西南交通大学.2018
[9].王传琦,王晓锋,伍历文,王辅东,陈焕新.紧包光纤的布里渊频移和应变测量研究[J].光通信技术.2018
[10].邓宇翔,张祖兴.可调谐多倍布里渊频移间隔多波长光纤激光器[J].中国激光.2018
论文知识图
