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分布式光纤传感技术除了具有一般光纤传感技术的优点外,还具有能实现分布式传感的优点,已成为大型基础设施结构健康监测的重要传感技术之一。布里渊光时域分析仪(Brillouin Optical Time-Domain Analysis,BOTDA)技术就是其中一种被广泛应用的分布式光纤传感技术。传统BOTDA分布式传感系统为了实现对温度或应变的测量,往往需要用价格昂贵的高频微波信号源和高消光比的电光调制器(EOM)对泵浦光或者探测光进行频移,以便实现探测光和泵浦光的频率差的控制和对布里渊增益谱(BGS)的扫频测量,系统成本较高,如何降低BOTDA系统的成本具有一定的研究意义。为了降低系统成本,本文提出采用一种环形腔布里渊掺铒光纤激光器(Ring Cavity Brillouin Erbium-doped fiber laser,RC-BEFL),替代价格昂贵的高频微波信号源和电光调制器(EOM)进行移频,最终实现一种基于布里渊光纤激光器移频的BOTDA传感系统。实验上对BEFL的性能、基于BEFL的BOTDA系统的传感性能进行了详细研究。本论文主要研究内容如下:(1)对本文的研究背景和意义、布里渊光纤激光器和BOTDA传感技术的发展现状做了概述,详细介绍了光纤布里渊散射和环形腔布里渊光纤激光器的相关理论,以及BOTDA的传感机理和性能指标。(2)提出并实现了一种基于泵浦预放大的环形腔布里渊掺铒光纤激光器(Ring Cavity Brillouin Erbium-doped fiber laser,RC-BEFL),实验研究了激光器的线宽、阈值、稳定性和可调谐性,实验结果显示,该激光器线宽为450kHz;最大波长漂移量为0.006nm,波长稳定性较好,最大峰值功率波动量为0.8dBm,功率稳定性一般,通过温度控制,激光器可以实现0.998MHz/℃的调谐精度,可以满足BOTDA系统的移频需要。(3)提出并实验研究了一种基于RC-BEFL移频的BOTDA传感系统,该系统采用RC-BEFL移频,省去了价格昂贵的高频微波信号源和电光调制器(EOM),有效降低了系统成本。详细研究了其温度和应变传感特性,在约5km的传感光纤上实现了9m的空间分辨率,0.64℃的温度测量误差和38.30με的应变测量误差。通过对传感系统的优化,可以进一步提高基于RC-BEFL移频的BOTDA系统的传感性能。