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、熱敏電阻等電性測溫方法，存在測量精度不高、抗干擾能力較差等缺點。近年來，隨著光學傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛。混沌激光布里淵相干域反射技術(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與光纖中的聲波相互作用實現(xiàn)對光纖中的溫度或應(yīng)變信息的高精度測量。相比傳統(tǒng)電性測溫方法，CLBCDR具有測量精度高、抗干擾能力強、分布式測量等優(yōu)勢，因此在溫度或應(yīng)變測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。并分析其在溫度測量領(lǐng)域的應(yīng)用前景。2.CLBCDR光纖傳感器設(shè)計：設(shè)計一種適用于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，設(shè)計一種分布式溫度傳感系統(tǒng)方案，并進行系統(tǒng)性能測試和分析。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量精度等指標。5.實驗驗證：在實驗室條件下對所設(shè)計的分布式溫度傳感系統(tǒng)進行實驗驗證。通過實驗測試，驗證其溫度測量精度和穩(wěn)定性等指標。三、預(yù)期成果及意義本文預(yù)期達到以下成果：1.研究出基于CLBCDR技術(shù)的分布式溫度傳感方法，可以實現(xiàn)對光纖中溫度信息的高精度測量。2.設(shè)計出適用于CLBCDR技術(shù)的光纖傳感器，并對其性能進行測試和分析。3.提出一種分布式溫度傳感系統(tǒng)方案，可以滿足溫度測量的實際需求。4.通過數(shù)值模擬和實驗驗證，驗證所設(shè)計的傳感方法和系統(tǒng)方案的性能和指標。5.研究成果具有重要實際意義和應(yīng)用價值，可以在電力系統(tǒng)、石油化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。四、進度安排1.第一期時間安排：完成文獻綜述、理論分析和傳感器設(shè)計。預(yù)計時間為3個月。2.第二期時間安排：完成分布式溫度傳感系統(tǒng)方案的設(shè)計和數(shù)值模擬分析。預(yù)計時間為3個月。3.第三期時間安排：完成實驗驗證、數(shù)據(jù)分析和撰寫論文。預(yù)計時間為6個月。五、參考文獻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