[00796555]光纤温度/应变监测系统

项目所属科学技术领域是光纤传感技术。光纤传感在地铁、桥梁、隧道、矿井、燃油管道、飞机发动机和大型构件等的实时温度/应变监测中有着重要的应用。测量速率、空间分辨率是分布式光纤传感在结构健康监测领域应用的主要问题之一。然而，现有系统实现方案仍然是采用光扫频的方法来获取布里渊增益谱，这制约了系统的测量速率。在光纤光栅传感中，实用化解调方案的核心部件FP可调滤波器及线阵探测器全部是进口。该项目主要发明点：1.提出了快速测量布里渊增益谱的方法。基于梳状频谱连续探测光的BOTDA(布里渊光时域分析仪)系统，克服了梳状频谱脉冲泵浦光系统中空间分辨率和布里渊增益谱重建精度的矛盾；避免了扫频激光器调谐速度所带来的时间制约，提高了BOTDA系统的测量速率，并降低了系统的复杂度和成本；同时，结合基于非线性最小二乘法的谱线拟合技术，可大幅提高系统的空间分辨率、并降低了系统对梳状频谱数的需求；2.创造性地在衰荡腔中引入校准光纤光栅，消除了光源波长漂移及环境因素对系统性能的影响，对促进腔衰荡光纤光栅传感解调装置的实用化有重要意义，可望打破中国光纤光栅传感波长解调仪核心部件对国外的依赖；3.提出了采用气体谐振腔的波长标定装置，充分利用气体的窄带吸收特性及谐振腔的线宽窄化效应，提高波长标定的准确性，并实现对光纤光栅反射谱的动态标定处理，大大提高了光纤光栅解调系统的检测精度。光纤传感产品已经用于江西连胜科技有限公司产品的应力/应变监测，提升了光学平台的在线监测能力；根据该项目技术，苏州光蓝信息技术有限公司生产的光纤传感产品已经在燃油管道、智能电网及周界安防中获得广泛应用，产生了良好的经济、社会效益。该项目共获发明专利7项，实用新型3项。相关论文发表在Sensor & Acuator A、IEEE Sensors Journal、Optics communications等国际期刊上。