混沌激光布里淵相干域反射技術(shù)的分布式溫度傳感研究開題報(bào)告

混沌激光布里淵相干域反射技術(shù)的分布式溫度傳感研究開題報(bào)告一、研究背景與意義溫度傳感技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，特別是在石油化工、電力系統(tǒng)、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度傳感技術(shù)多采用熱電偶、熱敏電阻等電性測(cè)溫方法，存在測(cè)量精度不高、抗干擾能力較差等缺點(diǎn)。近年來，隨著光學(xué)傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛?；煦缂す獠祭餃Y相干域反射技術(shù)（ChaoticlaserBrillouincoherentdomainreflection,CLBCDR）是一種新型的光纖傳感技術(shù)。它可以利用混沌光場(chǎng)與光纖中的聲波相互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖中的溫度或應(yīng)變信息的高精度測(cè)量。相比傳統(tǒng)電性測(cè)溫方法，CLBCDR具有測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、分布式測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，因此在溫度或應(yīng)變測(cè)量中具有很大的潛力。二、研究內(nèi)容與方法本文主要研究基于CLBCDR技術(shù)的分布式溫度傳感方法。具體包括以下內(nèi)容：1.CLBCDR技術(shù)的原理分析：介紹CLBCDR技術(shù)的基本工作原理、系統(tǒng)組成和特點(diǎn)。并分析其在溫度測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用前景。2.CLBCDR光纖傳感器設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一種適用于CLBCDR技術(shù)的光纖傳感器，包括傳感器的長度、結(jié)構(gòu)以及光纖的材料。3.分布式溫度傳感系統(tǒng)方案：根據(jù)CLBCDR技術(shù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種分布式溫度傳感系統(tǒng)方案，并進(jìn)行系統(tǒng)性能測(cè)試和分析。4.理論模擬分析：利用數(shù)值模擬方法，模擬CLBCDR技術(shù)的傳感特性和溫度測(cè)量精度等指標(biāo)。5.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)所設(shè)計(jì)的分布式溫度傳感系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證其溫度測(cè)量精度和穩(wěn)定性等指標(biāo)。三、預(yù)期成果及意義本文預(yù)期達(dá)到以下成果：1.研究出基于CLBCDR技術(shù)的分布式溫度傳感方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖中溫度信息的高精度測(cè)量。2.設(shè)計(jì)出適用于CLBCDR技術(shù)的光纖傳感器，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試和分析。3.提出一種分布式溫度傳感系統(tǒng)方案，可以滿足溫度測(cè)量的實(shí)際需求。4.通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的傳感方法和系統(tǒng)方案的性能和指標(biāo)。5.研究成果具有重要實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值，可以在電力系統(tǒng)、石油化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。四、進(jìn)度安排1.第一期時(shí)間安排：完成文獻(xiàn)綜述、理論分析和傳感器設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)時(shí)間為3個(gè)月。2.第二期時(shí)間安排：完成分布式溫度傳感系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬分析。預(yù)計(jì)時(shí)間為3個(gè)月。3.第三期時(shí)間安排：完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析和撰寫論文。預(yù)計(jì)時(shí)間為6個(gè)月。五、參考文獻(xiàn)1.NarayananR,ZervasMN,SahuJK,etal.Distributedtemperaturesensingusingdual-pulseheterodynephase-sensitivereflectometry[J].OpticsExpress,2013,21(5):5637-5643.2.GuanBO,NewsonTP.StrainandtemperaturediscriminationinBrillouinscatteringbasedsensors[J].JournalofLightwaveTechnology,1992,10(5):647-654.3.NiklesM,ThévenazL,RobertPA,etal.Brillouin-baseddistributedtemperaturesensorwithmillikelvinresolutionandspatialresolutionof2cm[J].OpticsLetters,1996,21(10):758-760.4.WangZ,ThévenazL,ShumPP,etal.HighspatialresolutiondistributedtemperaturesensingbasedonBrillouinopticalcorrelationdomainanalysis[J].OpticsExpress,2008,16(15):11640-11646.5.ZhangX,LiuY,ChenL,etal.Distributedtemperaturesensingusingchaos-basedBrilloui