【摘 要】
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随着通信技术的不断进步,分布式布里渊散射传感器越来越受到人们的重视,并应用于军工,医疗,航天,工业检测等诸多领域,但单模光纤传感器的香农极限和多模光纤的模式串扰都限制
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随着通信技术的不断进步,分布式布里渊散射传感器越来越受到人们的重视,并应用于军工,医疗,航天,工业检测等诸多领域,但单模光纤传感器的香农极限和多模光纤的模式串扰都限制了光纤传感器的发展。而少模光纤的分布式布里渊散射传感器有望改善单模光纤和多模光纤传感器的不足,少模光纤与单模光纤相比入纤功率高,传输容量大,与多模光纤相比模间干涉小,模式易于控制。因此对少模光纤的布里渊散射特性的研究有重要意义。首先,本文对国内外布里渊散射特性和布里渊散射传感器的研究现状做了深入分析。介绍了目前分布式布里渊散射传感技术在多物理量测量过程中存在交叉敏感的技术难题,而少模光纤传感器有望消除交叉敏感。因此本文提出对少模光纤布里渊散射特性进行研究。其次,本文对光纤的布里渊散射特性、阈值特性进行了理论分析。从波动光学的理论出发概述了光纤中自发布里渊散射与受激布里渊散射的产生机理,并探讨了光纤的布里渊散射特性,分析了光纤中光波布里渊散射谱和受激布里渊散射阈值的数学模型。最后,根据少模光纤的结构特点对少模光纤布里渊散射特性进行了研究。利用有限元分析方法对SI-10型少模光纤的传输模式进行了数值模拟与仿真,根据不同模式的传输特性研究了不同模式的布里渊散射谱以及模式联运谱的布里渊散射特性。探讨了少模光纤受激布里渊散射阈值的计算方法以及影响因素并做了仿真分析。
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