导读:本文包含了布里渊放大论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光学,布里渊光时域反射,布里渊散射,拉曼放大
布里渊放大论文文献综述
马祥杰,周黎明,程凌浩,刘伟民[1]（2019）在《基于拉曼放大的长距离快速布里渊光时域反射仪》一文中研究指出基于宽带接收的快速布里渊光时域反射技术,通过结合分布式拉曼放大来实现长距离分布式布里渊传感。研究了拉曼放大前后系统的性能差别以及非线性现象,并探究拉曼抽运功率与脉冲功率的最佳组合方式。最终通过实验实现了空间分辨率为50m、传感距离为100km左右的快速温度传感,其中,在50km处获得1.2℃的温度测量精度。系统传感距离较无拉曼放大时提高了约50km,并且能够在10s左右快速完成一次测量。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期）
梁家伟[2]（2018）在《基于光梳放大的布里渊光时域分析系统优化研究》一文中研究指出布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)是一种分布式的光纤传感技术。光纤在此传感系统中既作为传输介质,又作为感知元件。通过数据采集和后期数据处理,光纤上每个位置点的温度和应变信息均可被测量。因其安装简单、易于多路传输、抗电磁干扰等优势,BOTDA技术被广泛地应用于桥梁、铁路、大坝等大型基建设施的结构健康监测中。本文介绍了受激布里渊散射的原理和BOTDA技术的传感机制,并分析了BOTDA系统中的噪声来源。为解决泵浦消耗引起的光纤尾端信噪比降低问题,采用了光梳放大进行功率补偿。本文采用对比实验验证了该方法的有效性,从叁维布里渊增益谱、频域布里渊增益谱、时域布里渊曲线、布里渊频移测量曲线以及最终的温度测量曲线五个方面进行了对比分析。实验结果表明,引入光梳放大后的系统尾端信噪比提升了5dB,布里渊频移值的测量精度更高,温度传感曲线线性度更好。为使BOTDA系统实现自动化控制,开发了一套基于LabVIEW的BOTDA上位机软件控制平台。本文对作者所负责的扫频控制模块、数据采集卡控制模块以及数据处理模块作了详细介绍。通过此上位机软件控制平台,各软硬件模块可在同一时钟驱动下精准同步或异步运行,整个系统运行效率得以提升。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
董桂玲[3]（2018）在《基于布里渊放大和光电振荡器的光生高频微波技术研究》一文中研究指出微波光子学技术和基于微波光子技术的光载无线(Radio-over-Fiber,RoF)通信系统是近年来光学领域和射频电子领域研究的重点。微波光子学技术使得用光学器件生成高频率微波信号成为可能。RoF系统是微波光子学技术成熟的重要应用,把无线射频通信和光纤通信充分结合起来,光纤通信的大带宽弥补了无线通信频率资源匮乏的不足,同时在系统内集成了微波副载波信号的光学生成结构,在基站解调信号后利用天线发射出去。微波光学生成技术是系统中的关键技术之一。在本文中,主要对中心站的微波副载波生成技术进行研究,设计了一种新型的高频微波信号生成结构,结构中主要包括两大部分,一部分是经过改进的光电振荡器结构,一部分是布里渊选择放大结构,主要的研究工作如下:1.提出了一种改进的双环路光电振荡器(OEO)结构,通过调节结构中移相器的相位可以调谐振荡频率生成频率为布里渊频移的振荡频率,线性啁啾布拉格光栅(LCFBG)作为光子滤波器,滤掉其他的振荡模式;对振荡器结构中的马赫-增德尔调制器(MZM)调制格式进行了分析和仿真;仿真分析了 LCFBG的折射率调制深度和啁啾参数对反射谱的影响。2.理论分析了受激布里渊放大原理,并对其进行了仿真验证,分析了泵浦功率的变化对增益的影响;基于光电振荡结构和布里渊放大原理搭建仿真系统,公式推导并仿真了振荡器振荡输出频率和最后拍频输出信号,结果得到3倍于振荡频率的信号,约34.4GHz。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-03-01）
常涵清[4]（2017）在《基于分布式布里渊放大的长距离BOTDA光纤传感研究》一文中研究指出受激布里渊散射(SBS)在分布式光纤传感、光纤激光器、微波光子学等领域得到了广泛应用。本文概述了基于SBS的布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统的关键问题及研究进展;介绍了BOTDA系统涉及的关键器件;提出了叁种基于频率梳分布式布里渊放大(DBA)泵浦的长距离BOTDA新结构及一种基于频率梳脉冲的高空间分辨相干BOTDA新结构,并系统研究了其传感特性。具体总结如下:(1)针对基于DBA的长距离BOTDA中,独立DBA泵浦源频率漂移对系统稳定性的影响,提出一种基于一阶DBA泵浦的BOTDA新结构,有效降低了频率漂移对传感稳定性的影响。验证了光脉冲编码(OPC)技术用于该系统的可行性;将频率梳技术应用于该系统以扩展脉冲增益谱,从而有效抑制了脉冲失真所致的测量误差;具体研究了暂态增益(TG)波动对传感性能的影响。研究表明:在脉宽较小的DBA-BOTDA系统中,若使用足够数量的频率梳,则可使出射脉冲形状趋于初始状态;频率梳数量、编码脉冲间隔和编码长度需进行一定的优化,才能使TG波动处于可接受的范围内以控制解码误差。相关研究内容以第一作者发表于《IEEE Photonics Technology Letters》。(2)提出一种基于二阶DBA泵浦的长距离BOTDA传感新方案。相比基于一阶DBA泵浦的BOTDA系统,可获取更平坦的增益分布,提高信噪比~3dB。并且对一阶DBA泵浦、二阶DBA泵浦和脉冲光的功率分布进行了数值模拟,实验测得的脉冲光功率分布与模拟结果吻合较好。最后在实验上利用仅~6dBm二阶泵浦及~1.5dBm一阶泵浦功率(比基于分布式拉曼放大(DRA)的长距离BOTDA系统所需泵浦功率降低两个数量级),高效实现了~99km传感距离、5m空间分辨率。相关研究内容以第二作者发表于《Optics Express》。(3)研究了基于频率梳DBA泵浦的相干BOTDA长距离传感特性。系统引入相干检测可一次性对多个探测频率梳同时解调,加快了数据采集速度;利用频率梳DBA泵浦本身作为探测光,可使脉冲仅受频率梳泵浦的宽带增益,从而避免了脉冲波形及功率的频移相关性,显着抑制了长距离传感的非局域效应。在实验上使用~1.5dBm的DBA泵浦和~10dBm的脉冲光实现了~74.2km的传感。(4)在频率梳DBA泵浦的相干BOTDA基础上,针对双边带(DSB)频率梳脉冲导致的非线性效应对布里渊增益谱(BGS)重构的影响,提出了仅利用其中一个脉冲边带的传感新结构。研究表明:在基于DSB的频率梳脉冲BOTDA系统中,过高峰值功率引起的边带间非线性作用会导致BGS分裂;使用其中一个边带可抑制该非线性效应对BGS重构的影响;该结构与相移脉冲(PSP)相结合可实现高空间分辨传感。实验上,在~592m的光纤上实现了空间分辨率为~60cm的传感。研究内容(3)、(4)以第二作者发表于《Optics Express》。(本文来源于《四川师范大学》期刊2017-06-14）
张云鹏[5]（2017）在《基于差分放大的高精度分布式布里渊传感系统研究》一文中研究指出近年来,布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis, BOTDA)作为一项应用在长距离上的分布式光纤传感技术,可以用于任意位置上的温度和应变测量。因为其独特的优势,BOTDA技术被广泛地应用在大型工程设施的结构健康诊断上。为了进一步提高BOTDA在长距离测量过程中的信噪比,本文采用了基于差分放大的方法,来改进BOTDA传感系统。介绍了布里渊散射形成的物理过程,以及BOTDA技术的传感机制,研究了直接探测与相干探测的信噪比,分析了直接探测和相干探测BOTDA系统的噪声来源。并且,针对使用对数检波器的单边带调制相干探测BOTDA系统在样机集成的过程中,由于数据采集卡性能限制而产生的较大量化噪声的问题,采用了差分放大的方法,用来减小该量化噪声,提高传感系统的信噪比。该方法使用一个频率可调的微波信号和另外一个频率固定的微波信号来调制光源发出的激光,这两个微波信号的功率相同,被调制的光信号分别作为探测光和参考光。其中,探测光的频率在布里渊增益范围内扫描,而参考光的频率在布里渊增益范围之外。因此,只有探测光和本振光之间的拍频信号携带布里渊增益信息,而参考光和本振光之间的拍频信号不具有布里渊增益。然后,在经过降频之后,参考光和探测光的功率由两个对数检波器分别探测得到。将探测得到的两路信号送入差分放大器中,就可以消除多余的直流信号,并且布里渊信号被放大。同时,为了证实这种差分放大方法的有效性,又采用对比实验的方法对其进行了验证。此外,为了提升BOTDA系统在实际测量温度和应变时的运行效率,使该传感系统向着产业化方向发展,我们研究和探讨了 BOTDA系统实现自动控制所需的相关技术方法,并且在LabVIEW环境下编写了一套上位机软件系统以实现上述功能。该软件系统实现了对BOTDA系统各个模块的综合控制、对采集到的数据的存储和处理。此外,我们还添加了对测量结果和警报的显示功能。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01）
张耘钒[6]（2016）在《光纤拉曼放大系统中的受激布里渊散射及其抑制技术研究》一文中研究指出论文首先介绍了光纤中的非线性拉曼与布里渊散射过程。除拉曼与布里渊散射的一般特性外,二者的偏振态及相伴而来的偏振效应是本文的主要研究内容。论文还系统地讨论了光纤拉曼放大系统的偏振混合效率,可用于描述泵浦光与拉曼信号光或布里渊散射光的偏振态匹配程度。不同偏振泵浦所产生的拉曼和布里渊增益是本文的理论分析关键,由此推导出形式统一且适用于任意偏振态的阈值功率近似计算式。本文的应用重点在于光纤拉曼放大系统,针对前向泵浦功率条件下的前向拉曼信号光和后向布里渊散射光。在光纤拉曼放大系统中,论文提出利用法拉第磁致旋光效应来加强抑制布里渊散射过程。外加磁场可引发磁致旋光效应,在此过程中,设计线性偏振的泵浦光与拉曼信号光保持偏振态匹配,维持高拉曼增益;线性偏振的泵浦光与布里渊散射光则由于旋光效应,存在周期性变化的偏振失配,可有效降低布里渊增益。在此基础上,综合考虑偏振重迭与泵浦衰减,推导出归一化的拉曼和布里渊偏振混合效率。拉曼偏振混合效率保持为1,布里渊偏振混合效率可以从其渐近线1降低至0.5。通过减小光纤的泵浦衰减系数、提高材料的维尔德常数、或增强外磁场,可改变泵浦衰减或偏振失配,进而抑制布里渊散射。基于以上分析,本文提出一种新型设计方案抑制光纤拉曼放大系统的布里渊散射,通过外加磁场引发的旋光效应,可增强抑制布里渊散射约3 dB(即50%),而不降低拉曼增益。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-19）
远航,王雨雷,吕志伟,郑振兴,白振旭[7]（2016）在《基于受激布里渊散射的200 ps激光脉冲放大的理论研究》一文中研究指出利用受激布里渊散射(SBS)能量转移的方案可以实现高效的百皮秒激光脉冲放大,这种放大方案可以用于冲击点火中冲击脉冲的获取。通过在液体介质中激发声波场,实现了能量从长脉冲向短脉冲转移的过程。利用一个瞬态条件下SBS耦合波方程来对200ps脉冲的放大过程进行理论模拟。结果发现,利用SBS能量转移的方案可以将200ps的激光脉冲放大到较高的功率密度,同时这个放大过程也伴随着一定程度的脉宽压缩。(本文来源于《光学学报》期刊2016年09期）
梁凌熙[8]（2016）在《多模光纤模间布里渊放大特性研究》一文中研究指出多模光纤无论是作为大功率激光的波导型传能介质,还是作为大数据流信息载体,其应用已相当广泛,而在这些应用当中,多模光纤的受激布里渊散射(SBS)都是值得关注的问题。多模光纤SBS涉及到多个不同的光波和声波模式的相互作用,其远较单一模式的单模光纤要复杂,目前其研究主要有两个方面:一是以模式净化等Stokes光模式形态规律为研究对象,二是以阈值及SBS抑制为对象。前者的研究往往忽略光纤中声波的模式特性对光场间能量耦合所造成的影响,后者则多注重布里渊增益谱的分析,忽略了Stokes光在SBS当中模式形态的变化情况。事实上,不同组合的光波模式,其增益谱的差异将影响到Stokes光在传输放大过程中模式形态的演化行为,可以断定其对于解释实验中模式净化或模式保持等现象是至关重要的。本文针对不同模式间的SBS放大增益特性开展研究,综合考虑多模光纤光波模及声波模的模式数量、形态、交迭面积等特性,建立能够描述多模光纤异同模式交叉布里渊放大行为的数值模型,较全面地分析多模光纤SBS的动态过程。首先,利用有限差分法,结合波导边界条件,建立对任意折射率的圆对称光纤模式的数值计算方法,并利用偏置激发光纤的高阶模式实验来验证计算的正确性。在此基础上,对声场的波导方程进行相应的变换,从而利用类似的数值方法对声波的模式特性进行计算和分析,从而为模式间SBS的描述作准备。随后,利用相位匹配等条件,对光场与声场的相互耦合作用关系进行分析,并建立关于异同模式之间的SBS效应在时间上和空间上的演化方程,从而描述SBS中入射光和Stokes光的动态变化过程,并确定异同模式间的布里渊增益谱(BGS)的描述公式,给出模式特性对Stokes光的频移和增益所造成的影响。最后,以典型的25μm和50μm芯径多模光纤为例,对其不同模式间的SBS效应进行研究和计算,得到不同模式相互作用的布里渊增益谱(BGS),并与国内外已有的结果作比较,验证计算模型的正确性。本文实现了关于任意折射率光纤的光场与声场模式特性的简易可行的数值计算方法,给出了异同模式间SBS效应方程描述以及布里渊增益的计算结果,从而为多模光纤SBS效应的进一步研究和发展提供理论参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-30）
秦祖军,梁国令,张文涛,叶松,熊显名[9]（2016）在《光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究》一文中研究指出为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了理论分析与数值验证。结果表明,π相位斯托克斯光脉冲可有效压缩布里渊增益谱宽,提高布里渊信号信噪比;当斯托克斯光与反斯托克斯光传感脉冲脉宽差为8ns时,探测光布里渊增益最大。这一结果对进一步分析基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析系统性能以及开展相关实验研究是有帮助的。(本文来源于《激光技术》期刊2016年02期）
陈义[10]（2015）在《非共线布里渊串行放大激光组束研究》一文中研究指出通过将多束激光进行功率合成的激光组束技术是近年来迅速发展起来实现高功率、高光束质量和高可靠性激光输出的有效方法,打破了传统单路激光器发展的瓶颈。基于受激布里渊散射(SBS)的串行激光组束技术,相较于其他组束技术更接近于用非相干组束的手段,却能获得物理上完全相干的单束激光输出。具有各泵浦光之间彼此独立,无需对其进行精确相位控制,系统稳定性高、可扩展性强等优点。本论文在对强信号布里渊放大和非共线布里渊放大进行详细研究的基础上,设计并搭建了非共线布里渊串行放大激光组束演示系统,实现了多束激光功率合成为一路大能量激光脉冲输出。首先从经典SBS声光耦合方程组出发,推导建立了存在Stokes种子光受激布里渊散射的强信号布里渊放大理论模型。进而利用该模型就强信号布里渊放大中泵浦光注入对Stokes种子光受激布里渊散射的影响进行了理论模拟分析,得出了由于泵浦光存在而降低Stokes种子光SBS产生阈值的结论,并通过实验对其进行了验证。论文还通过改变Stokes种子光与泵浦光在介质池中相遇的时间和相遇的角度,实验研究了强信号布里渊放大中实验条件改变对Stokes种子光受激布里渊散射的影响;通过改变SBS介质的布里渊频移、布里渊增益线宽和布里渊增益系数,理论模拟了介质参数变化对强信号布里渊放大中Stokes种子光受激布里渊散射的影响。其次,利用自制激光系统作为光源对不同角度的非共线强信号布里渊放大进行了实验研究,得出了非共线强信号布里渊放大在小角度范围内(<15°)不需要进行频率匹配依旧保持高效的结论。论文还针对大角度非共线布里渊放大因频率失谐导致效率下降问题进行了理论模拟分析,提出了通过控制Stokes种子光频率与声波频率达到共振,实现非共线布里渊放大频率匹配的解决方案并给出了实验验证。此外,还提出了一种简单有效测量SBS介质布里渊特性参数的新方法,对适合在激光串行组束中使用的全氟碳化合物系列介质的布里渊频移和布里渊增益线宽进行了测量,得到的测量结果可以给介质选取提供参考。最后,在前面几章的研究基础上,对非共线布里渊串行放大激光组束演示系统进行了分模块化设计和搭建。其中,单纵模脉冲激光振荡-放大模块中采用复合腔选单纵模技术,利用传输矩阵方法对其进行了参数设计,使用Solid Works叁维制图软件对其进行了结构设计;多路激光脉冲并行放大模块中采用双程放大模式,通过增益模拟设计确定了Nd:YAG激光放大棒的规格参数,通过脉冲激光电源模拟设计确定了储能放电系统的规格参数;非共线布里渊串行放大功率合成模块中,通过结构排布设计确定了Stokes种子光与各路泵浦光在介质池内的相遇方式。在各模块设计搭建的基础上进行了联合调试,最终实现了Stokes种子光对5路泵泵浦光进行功率合成,获得了重复频率为1Hz,脉冲宽度为10.6ns,能量为2.96J的组束能量输出,能量提取效率为0.71,组束效率达到0.78。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01）
布里渊放大论文开题报告
（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：
布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)是一种分布式的光纤传感技术。光纤在此传感系统中既作为传输介质,又作为感知元件。通过数据采集和后期数据处理,光纤上每个位置点的温度和应变信息均可被测量。因其安装简单、易于多路传输、抗电磁干扰等优势,BOTDA技术被广泛地应用于桥梁、铁路、大坝等大型基建设施的结构健康监测中。本文介绍了受激布里渊散射的原理和BOTDA技术的传感机制,并分析了BOTDA系统中的噪声来源。为解决泵浦消耗引起的光纤尾端信噪比降低问题,采用了光梳放大进行功率补偿。本文采用对比实验验证了该方法的有效性,从叁维布里渊增益谱、频域布里渊增益谱、时域布里渊曲线、布里渊频移测量曲线以及最终的温度测量曲线五个方面进行了对比分析。实验结果表明,引入光梳放大后的系统尾端信噪比提升了5dB,布里渊频移值的测量精度更高,温度传感曲线线性度更好。为使BOTDA系统实现自动化控制,开发了一套基于LabVIEW的BOTDA上位机软件控制平台。本文对作者所负责的扫频控制模块、数据采集卡控制模块以及数据处理模块作了详细介绍。通过此上位机软件控制平台,各软硬件模块可在同一时钟驱动下精准同步或异步运行,整个系统运行效率得以提升。
（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。
布里渊放大论文参考文献
[1].马祥杰,周黎明,程凌浩,刘伟民.基于拉曼放大的长距离快速布里渊光时域反射仪[J].激光与光电子学进展.2019
[2].梁家伟.基于光梳放大的布里渊光时域分析系统优化研究[D].西南交通大学.2018
[3].董桂玲.基于布里渊放大和光电振荡器的光生高频微波技术研究[D].北京交通大学.2018
[4].常涵清.基于分布式布里渊放大的长距离BOTDA光纤传感研究[D].四川师范大学.2017
[5].张云鹏.基于差分放大的高精度分布式布里渊传感系统研究[D].西南交通大学.2017
[6].张耘钒.光纤拉曼放大系统中的受激布里渊散射及其抑制技术研究[D].南京理工大学.2016
[7].远航,王雨雷,吕志伟,郑振兴,白振旭.基于受激布里渊散射的200ps激光脉冲放大的理论研究[J].光学学报.2016
[8].梁凌熙.多模光纤模间布里渊放大特性研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[9].秦祖军,梁国令,张文涛,叶松,熊显名.光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究[J].激光技术.2016
[10].陈义.非共线布里渊串行放大激光组束研究[D].哈尔滨工业大学.2015