基于Simulink的分布式光纤声波传感系统仿真实验

摘要：

为将原理抽象、系统复杂的分布式光纤声波传感(DAS)系统引入物理实验教学,基于MATLAB/Simulink软件开发了DAS系统仿真实验.首先设计直接探测式DAS系统结构,然后给出激光器数学模型、分布式光纤背向瑞利散射数学模型、扰动施加数学模型和光电探测器数学模型,最后搭建Simulink仿真实验平台.基于开发的仿真实验,仿真了不同参数下的DAS系统特性,结果表明,随着激光器线宽和频移率的增加,探测信号中的噪声强度近似线性增大,在系统中加入光放大器能够提高探测信号的信噪比,克服光电探测器的噪声干扰.该仿真实验操作简单、现象直观,可以使学生直观地接触光纤传感的前沿技术,更好地理解DAS系统的工作原理与动态特性,激发学生的实验兴趣,提高其编程能力和分析应用能力.

关键词：分布式光纤声波传感系统、光纤背向瑞利散射、仿真实验、Simulink

所属期刊栏目：39

分类号：O436(光学)

资助基金：国家自然科学基金;山东省研究生教改项目;山东省本科教学改革研究重点项目;中国石油大学华东教学改革项目

在线出版日期：2022-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：90-96