雨滴碰击光缆后光纤应变相位调制分析

• 作者: 孙小菡 朱辉
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光纤光缆 云动力学 振动传感 雨滴碰击
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 137-143
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20171440

摘要

基于云动力学理论,分析了雨滴碰击光缆后径向应变导致光纤纤芯折射率及形状发生改变,使光纤内传输光相位受到调制的过程.建立了雨滴碰击光缆引起光纤内传输光相位调制的模型,获得了降雨强度与相位调制之间的关系.研制了雨滴碰击光缆相位调制实验室验证系统,对比了模拟降雨强度分别为3,5,7,10,15, 18, 22, 30 mm/h时的实验测试与仿真结果,两者变化趋势一致,误差在9%以内.该模型可用于仿真获得不同降雨强度下雨滴碰击光缆引起的光相位调制,为进一步研究降雨对光纤振动传感系统性能的影响,优化光纤振动传感工程应用系统,提出可行的雨量补偿方案提供了理论参考.