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摘要
提出了一种基于超弱光纤光栅阵列的长距离传感系统。基于超弱光纤光栅的离散分布和高信噪比特点，采用分段采集的方法降低系统对数据缓存和计算能力的要求，利用ZYNQ嵌入式底层硬件实现选定空间上10km传感段的解调。采用Optisystem软件仿真分析系统的功率预算，精准设计入纤脉冲光功率以及拉曼放大器配置，结合电路的动态分段增益，实现长距离传感系统中的功率均衡。最后搭建了实验系统并予以验证。结果表明，系统工作距离可以达到50 km，传感信号的强度波动小于2.2 dB，空间分辨率为1.5 m，解调速度为0.3 Hz，远端的解调精度稳定在6 pm以内，温度测量精度为±0.15℃，应变测量精度为±5.5με。系统整体性能优于传统的BOTDR，且具有良好的可扩展性，在长距离光纤温度、应变感测上具有明显的技术优势。
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