低相干光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化研究的開題報告

低相干光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化研究的開題報告一、研究背景及意義隨著各種光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，光纖傳感領(lǐng)域已經(jīng)成為光學(xué)領(lǐng)域中非常重要的一個分支。其中，低相干光纖傳感技術(shù)因其高精度、高靈敏度、寬頻帶、抗干擾等突出特點，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、物體定位等領(lǐng)域，成為工業(yè)自動化和民用領(lǐng)域中不可缺少的技術(shù)手段。而低相干光纖傳感技術(shù)的一個重要應(yīng)用方向就是在光纖的應(yīng)力、溫度、拉伸等變化狀態(tài)下進(jìn)行監(jiān)測。然而，光纖傳感技術(shù)在實際應(yīng)用中也面臨著許多問題，其中一個最常見的問題就是光纖銹蝕導(dǎo)致的傳感性能下降。由于光纖傳感技術(shù)依賴于光斑的直徑和光的相位的變化來實現(xiàn)測量，因此光纖的銹蝕會導(dǎo)致光線傳輸過程中發(fā)生散射和反射，改變光路長度和光程，從而影響相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)精度和穩(wěn)定性。因此，對于光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化研究具有重要的意義。二、研究目的和方案目的：本研究旨在優(yōu)化低相干光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)，提高其測量精度和穩(wěn)定性，解決光纖銹蝕對傳感性能的影響問題。方案：1、針對現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷，分析現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)同類系統(tǒng)的優(yōu)點和缺陷，并總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)從而對目前采用的低相干光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析。2、針對現(xiàn)有系統(tǒng)的問題，優(yōu)化硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計新的光路系統(tǒng)，使其具有更高的抗干擾能力和更高的測量精度和穩(wěn)定性。3、分析和設(shè)計合適的信號處理算法，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程，提高數(shù)據(jù)的可靠性和抗干擾能力。4、進(jìn)行實驗驗證，對新系統(tǒng)進(jìn)行性能評估和測試，對比實驗結(jié)果與現(xiàn)有系統(tǒng)，對新系統(tǒng)進(jìn)行分析和評估，并提出改進(jìn)和完善意見。三、研究預(yù)期結(jié)果1、構(gòu)建一套高可靠性、高可靠性的低相干光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)，并得到其優(yōu)化方案。2、提高系統(tǒng)的測量精度和穩(wěn)定性，解決光纖銹蝕對傳感性能的影響問題。3、將優(yōu)化后的光纖銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)用于實際應(yīng)用中，推廣其應(yīng)用價值。四、研究基礎(chǔ)和條件本課題所需的基礎(chǔ)設(shè)施和條件主要包括：1、專用實驗室及設(shè)備：研究所需的實驗場地和設(shè)備。2、技術(shù)人員：有光學(xué)、信息工程等相關(guān)專業(yè)的研究人員。3、研究資金：用于購買實驗設(shè)備、文獻(xiàn)檢索和出版論文。五、研究時間安排本研究計劃為期兩年，按照以下時間安排開展：第一年1、第一季度：文獻(xiàn)調(diào)研和理論分析。2、第二季度：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和硬件實現(xiàn)。3、第三季度：信號處理算法的研究和設(shè)計。4、第四季度：實驗研究和數(shù)據(jù)處理。第二年1、第一季度：數(shù)據(jù)處理優(yōu)化。2、第二季度：系統(tǒng)性能測試與分析。3、第三季度：完善和實現(xiàn)改進(jìn)方案。4、第四季度：論文撰寫和出版發(fā)表。六、參考文獻(xiàn)1、WangQiong,ZhuXian,etal.(2016).Areviewoffiber-opticsensorsforstructuralhealthmonitoring.Sensors,16(1),1-21.2、LiMin,GuoLei,etal.(2015).Fiberopticstresssensorsbasedonpulse-pre-pumpBrillouinscattering.OpticsExpress,23(14),17935-17944.3、LiYunfei,ChenHanhua,etal.(2016).AdistributedopticalfiberstrainsensingsystembasedonSPDTswitch.OpticsCommunications,366,33-38.4、WangMingguang,WangFeng,etal.(2014).Afiber-opticcorrosionsensorbasedonthinfilmdepositionandFabry-Perotinterferometry.SensorsandActuatorsB:Che