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光学技术2025年第01期:基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:齐青云;徐航;白清;梁昌硕;吴璐璇;王宇;靳宝全;

单位:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室;太原理工大学电子信息工程学院;

摘要:OFDR在长距离大应变传感时易出现相位噪声,使得应变传感精度较差或无法还原真实应变变化。文章采用互相关谱滑动平均方法对OFDR原始互相关谱进行处理以提升应变传感精度。阐述了应变解调干扰噪声产生机理,分析了基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升原理,搭建了OFDR应变传感系统,在103.8m传感光纤上进行了实验验证,并讨论了不同大小的滑动平均块对结果的影响。实验结果表明,在扫频范围60nm,滑动平均块大小为1×10时,可在103.8m待测光纤实现空间分辨率为1.33cm,最大值为4000με的应变传感,应变区波长偏移量标准差显著降低。研究证明,互相关谱滑动平均方法可以有效提升OFDR系统应变解调精度。

关键词:光频域反射;;应变检测;;互相关谱;;光纤传感;;精度提升

基金资助:山西省重点研发计划项目(2021021501005);; 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20231B004)