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分布式光纤传感器在健康以及安全监测领域发挥了重要的作用,尤其是在长距离和高精度测量中。但是随着对传感器精度以及分辨率等性能的要求的提高,尤其体现在更精确的多参量同时测量方面,传统的分布式光纤传感器的发展遇到了瓶颈,突破这一瓶颈的研究是目前分布式传感领域的研究热点。本文结合布里渊光时域反射计(BOTDA)分布式光纤传感结构的特点,对采用大有效面积光纤(LEAF光纤)作为传感光纤的传感方法做了初步的探索和分析。论文的主要内容如下:1、系统介绍了光纤分布式传感技术的发展现状,并重点论述了基于布里渊散射的分布式传感技术的基本理论和传感原理。2、详细介绍了BOTDA结构分布式光纤传感系统的传感原理,分析了该结构中主要器件的选择以及相关的参数设置,并在此基础上设计了基于LEAF光纤的BOTDA传感结构以实现对LEAF光纤传感特性的研究,其中包括:受激布里渊效应所需频差信号的产生方法、高消光比脉冲信号的产生方法以及传感信号相干检测的实现方法,并通过仿真论证了设计方案的可行性。3、通过求解稳态和瞬态布里渊散射方程的数值解和解析解,对不同类型,不同长度以及不同脉冲宽度条件下光纤中的受激布里渊散射进行了仿真,并重点分析了光纤中受激布里渊散射的阈值功率的估算方法。4、通过在9.5 GHz到11.5 GHz以间隔为10 MHz的手动扫频,由描点法获得了常温下LEAF光纤中的受激布里渊增益谱。通过改变LEAF光纤外部环境的温度和光纤中的应变,探索了LEAF光纤中布里渊增益谱对温度和应变的敏感特性,并通过数据处理分别分析了布里渊增益谱中四个布里渊增益峰的峰值功率、线宽、布里渊频移对温度和应变的敏感特性及在分布式传感中的应用前景。