%34تخفیف

تحلیل تقویت‌کننده‌ی فیبر نوری بریلوئن و بهینه سازیحسگرهای نشت لوله‌های نفتی بر مبنای بریلوئن

تعداد 133 صفحه  درword

کارشناسیارشدرشته فوتونیک گرایش فیزیک

تحلیل تقویت‌کننده‌ی فیبر نوری بریلوئن و بهینه سازیحسگرهای نشت لوله‌های نفتی بر مبنای بریلوئن

 

چکیده :

در این پایان‌ نامه، سازو‌کار کلی حسگر‌های نشت‌یابی لوله‌های نفتی را بررسی‌، و نحوه ثبت دما و کرنش در این حسگرها را تشریح می‌کنیم. استفاده از این حسگر‌های فیبر نوری، به علت افت سیگنال درون آنها پس از طی مسافت مشخصی، محدود می‌باشد، بنابراین برای اینکه این حسگرها برای مسافت های طولانی‌تری کاربرد داشته باشند، باید افت سیگنال جبران شود. حسگرهایی را که به طور خاص بررسی می‌کنیم، حسگرهای مبتنی بر بریلوئن می‌باشند.

در ادامه، معادلات حاکم بر پراکندگی بریلوئن را معرفی، و راه حل‌های مختلفی که ارائه شده است را بررسی می‌کنیم و با مقایسه آنها با نتایج عملی، میزان صحت آنها را مشخص می‌نماییم. سپس مدلی را که به نسبت دیگر مدل ها، کاملتر و دقیقتر است را معرفی کرده و نتایج تئوری آن را مورد تحلیل قرار‌ می‌دهیم.

سپس از معادلات مربوط به پراکندگی بریلوئن و اندرکنش بین امواج پمپ و کاوشی، برای بررسی سیستم‌های حسگری دما و کرنش توزیعی بر اساس پراکندگی بریلوئن استفاده می کنیم و راه‌کارهای مختلفی را برای افزایش دقت و طول حسگرهای فیبر نوری ارائه می‌دهیم.

 

 

 

فصلاول:مقدمه.. 1

فصلدوم:پراکندگی نور، اساس حسگرهای لوله‌های نفتی.. 4

2-1   معرفی.. 5

2-2  انواعپراکندگیهاینوری.. 6

2-2-1پراکندگیریلی.. 6

2-2-2 پراکندگیمی.. 6

2-2-3 پراکندگیرامان.. 6

2-2-4پراکندگیبریلوئن.. 7

2-3  مبانيحسگر‌هايتوزیعی.. 8

2-4  معماریسيستمنشتیابیمبتنیبرحسگرنوری.. 11

2-5  طراحيکابلحسگر.. 11

2-6  نحوهنصبکابلحسگردرطولخطوطلوله.. 13

2-7  عواملموثربرسرعتتعیینوقوعنشتی.. 15

2-8  دامنهیکاربردحسگرهاینشتیابلوله‌هاینفتی.. 15

فصلسوم: بررسی پراکندگی بریلوئن.. 17

3-1 مقدمه.. 18

3-2   تداخلموجپمپواستوکس.. 19

3-2-1 الکتروتنگش.. 21

3-3 پراکندگیالقاییبریلوئن(القاشدهتوسطالکتروتنگش) ومعادلاتهمبسته‌یمیدان   23

3-3-1 رفتاربرداریمیدان‌هایفرودی.. 23

3-3-2 جفتشدگیامواجبرهم‌کنشی.. 25

3-3-3 توزیعتوانهایاستوکسوپمپ.. 29

3-4 بررسیمعادلاتحاکمبرپراکندگیبریلوئنباضریبتضعیف.. 33

3-4-1 دینامیکپراکندگیالقاییبریلوئنبادر‌نظرگرفتنضریبتضعیف.. 33

3-4-2 روشحلعددیمعادلاتهمبسته‌میدان.. 34

3-4-3  روشحلجبریمعادلاتهمبستهمیدان.. 37

3-4-4  مقایسهنتایجعملیوعددی.. 40

3- 5بررسیمعادلاتحاکمبرپراکندگیبریلوئنباضریبتضعیفونویز.. 47

3-5-1 مقدمه.. 47

3-5-2 معادلاتومدلتحلیلی.. 48

3-5-2-1  فرمعبارتنویزلانگوین.. 50

3-5-2-2  استخراجمعادلاتهمبسته.. 52

3-5-3  حلعددیمعادلاتمیدان.. 54

3-5-4  مقایسهنتایجتجربیوتئوری.. 57

فصلچهارم:انواعحسگرهایفیبرنوریمناسبجهتنشتیابیخطوطلولهینفتوگاز   68

4-1 معرفی.. 69

4-2   انواعحسگرهایبازتابکنندهحوزهزمان.. 70

4-2-1 OTDRمبتنیبرپراکندگیریلی:.. 70

4-2-2 OTDRمبتنیبرپراکندگیرامان:.. 71

4-2-2-1 وابستگیدماییپراکندگیرامان:.. 71

4-2-3  OTDRمبتنیبرپراکندگیبریلوئن:.. 72

4-2-3-1 وابستگیپراکندگیبریلوئنبهدماوکرنش:.. 72

4-3  سیستمتجزیهوتحلیلزمانی (OTDA) :.. 74

4-3-1 اتلافبریلوئن.. 75

4-3-2 بهرهبریلوئن:.. 77

4-4 مزیتروشهایمبتنیبرپراکندگیبریلوئننسبتبهدیگرروشها.. 80

فصلپنجم:بهینهسازیحسگرهایتوزیعیدماوکرنشبرمبنایپراکندگیبریلوئن   82

5-1 مقدمه.. 83

5-2 بهینهسازیوافزایشبردحسگرهایBOTDAبابهرهگیریازتقویترامان   85

5-2-1 سیستمBOTDAکمکگرفتهازرامان.. 86

5-2-2 مدلتئوریحسگرتوزیعیبریلوئنبهرهگرفتهازرامان.. 87

5-2-3 نتایجتئوریوتجربی.. 92

5-2-3-1 اثرتقویترامانرویپالسپمپبریلوئن.. 92

5-2-3-2 اثرتقویترامانباحالاتپمپاژمختلفبررویبهرهبریلوئن.. 94

5-2-3-3 اثرپمپاژرامانرویکنتراستسیستم.. 98

5-2-3-4 توزیعاختلاففرکانسبریلوئندرطولفیبربرایحالاتمختلفسیستم   99

5-2-3-5 تشخیصنقطهداغ.. 101

5-3 اثراتتغییرشکلمدولاسیونپالسبررویحساسیتحسگرهایتوزیعیبریلوئن   103

5-3-1 مقدمه.. 103

5-3-2 مدلتئوریوشبیهسازیها.. 104

5-3-3  نتایجومباحث.. 106

5-4 اثرخودمدولاسیونفاز(SPM) بررویحسگرهایتجزیهوتحلیلزمانیبریلوئن   110

5-4-1 مقدمه.. 110

5-4-2  مدلتئوری.. 111

5-4-3 اثباتتجربی.. 114

5-5 اثراستفادهازبانددوگانهبرایموجکاوشیبررویعملکردحسگرتوزیعیبریلوئن   116

5-5-1 مقدمه.. 116

5-5-2 مدلتئوری.. 117

5-5-3 نتایجشبیه‌سازی.. 118

نتیجه‌گیری.. 123

منابع.. 124

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “تحلیل تقویت‌کننده‌ی فیبر نوری بریلوئن و بهینه سازیحسگرهای نشت لوله‌های نفتی بر مبنای بریلوئن”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo