基于受激布里渊散射的氢气的分布式传感研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢气作为一种清洁、高效的能源载体，在未来能源结构转型中扮演着至关重要的角色。

然而，氢气易燃易爆的特性也对储存、运输和使用等环节的安全提出了严峻挑战。

传统的点式氢气传感器在监测范围和实时性方面存在局限性，难以满足大规模、复杂场景下的氢气安全监测需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着氢能源产业的快速发展，氢气安全监测技术受到了国内外学者的广泛关注。

传统的氢气传感器主要有点式传感器，如电化学传感器、催化燃烧传感器等，但存在着监测范围有限、无法实现远程监测等缺点。

分布式光纤传感技术由于其灵敏度高、抗电磁干扰能力强、可实现长距离连续监测等优点，为氢气安全监测提供了一种极具潜力的解决方案。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.受激布里渊散射理论与氢敏机理研究:深入研究受激布里渊散射的基本原理和光谱特性，分析氢气与光纤材料相互作用机制，建立氢气浓度与布里渊频移、线宽等参数之间的定量关系模型。

2.氢气分布式光纤传感系统设计:设计基于受激布里渊散射的氢气分布式传感系统，包括光路结构、信号采集电路、数据处理算法等关键模块。

4. 研究的方法与步骤

研究的方法与步骤

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.提出基于受激布里渊散射的氢气分布式传感新方法:相较于传统的点式传感器，该方法能够实现对氢气泄漏的实时、精准定位，为氢能安全监测提供了一种全新的解决方案。

2.揭示氢气对光纤布里渊散射特性影响规律:通过理论分析和实验验证，建立氢气浓度与布里渊频移、线宽等参数之间的定量关系模型，为高灵敏度氢气传感器的研制提供理论依据。

3.研制高性能氢气分布式光纤传感系统:优化系统结构和信号处理算法，提高传感灵敏度和测量精度，并实现对氢气浓度的实时监测和定位，为氢能安全生产和利用提供可靠的技术保障。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王宁, 王香蕊, 谭吉洪, 等. 基于双脉冲调制的受激布里渊散射温度和应变差分传感系统[j]. 光学学报, 2023, 43(01): 0106002.

2. 郭凯, 谢尚, 郭文勇, 等. 受激布里渊散射传感技术及其应用研究进展[j]. 传感技术学报, 2022, 35(05): 654-663.

3. 周兆明, 张卫平. 基于相位编码脉冲的受激布里渊散射传感系统[j]. 激光与光电子学进展, 2022, 59(09): 0906002.