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1.
报道了一种基于双向拉曼放大的布里渊光时域分析系统(Brillouin optical time domain analyzer,BOTDA).利用双向拉曼抽运对信号光进行拉曼放大以补偿光纤损耗及布里渊抽运波的消耗,从而使光纤后端的测量分辨率得到改善,测量分辨率在整段传感光纤趋于一致,同时避免了调制不稳定性引起的频谱扩展,克服了传统BOTDA存在的信号强度指数下降的弊端,使传感精度得到进一步提高.实验实现了50 km传感距离, 温度分辨率达0.6 ℃,空间分辨率为50 m.实验测量并分析了基于双向拉曼放大的BOTDA信噪比和光功率分布特性.
关键词:
分布式光纤传感
受激拉曼放大
布里渊增益
布里渊光时域分析 相似文献
2.
在基于掺铒光纤-拉曼混合放大的可调光纤环形激光器的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统结构基础上,提出了延长传感距离的新方法。该方法以环形掺铒光纤激光器作为光源,采用双波长拉曼放大的方法对信号进行低噪声的双向放大,系统中间的两段掺铒光纤再利用剩余的抽运功率产生自发辐射光和放大传感信号,使得整个系统能够在超长的传感距离上获得很高的信噪比。实验表明使用一只40 mW的掺铒光纤放大(EDFA)抽运源、一只170 mW的拉曼抽运源和一只2 W的拉曼抽运源,可以使整个系统的传感距离达到100km,并且传感系统的光纤布拉格光栅反射信号均能获得超过57 dB的优良信噪比,从而实现在超长距离上的光纤布拉格光栅传感。 相似文献
3.
报道了光脉冲编码对基于拉曼放大的布里渊光时域分析系统(BOTDA)的影响. 实验表明,光脉冲编码能够在保证较高空间分辨率的同时减小布里渊频移的不确定性. 实验实现了49.6 km传感距离, 在整段传感光纤上温度分辨率1 ℃,空间分辨率2.5 m. 本文实验测量并分析了系统的信噪比和光功率分布特性.
关键词:
分布式光纤传感
受激拉曼散射
布里渊增益
布里渊光时域分析系统(BOTDA) 相似文献
4.
同时考虑接收光信噪比(OSNR)及非线性失真影响,对分布式光纤拉曼放大器在长距离光传输系统中的最优抽运方式进行了研究.利用变分法原理获得了在不记双瑞利背散射(DRB)影响时的最优信号功率分布函数——均匀分布,但考虑双瑞利散射影响时则不存在解析的最优分布函数.在分别考虑长、短光纤跨距的情况下,比较了三种具有代表性的分布式光纤拉曼放大方式,即双向二阶拉曼抽运、双向一阶拉曼抽运和拉曼+掺铒光纤放大器混合放大方式的性能.指出通过优化一阶抽运波长以及一阶到二阶抽运功率比,对称结构的双向二阶抽运在绝大部分情况下可以在
关键词:
光纤拉曼放大器
双瑞利背散射
变分法
光纤非线性 相似文献
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首次将超长光纤环形激光器的光放大应用于布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统,以延伸传感距离。 通过对布里渊泵浦消耗、 拉曼泵浦相对强度噪声(RIN)转移的抑制及拉曼泵浦功率分布的优化,基于对布里渊增益谱分析的原理在94 km的传感距离上实现了3 m空间分辨率,以及全程28 με/1.4 ℃应变/温度精度。 相似文献
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9.
基于大功率超窄线宽单模光纤激光器的φ-光时域反射计光纤分布式传感系统 总被引:15,自引:1,他引:14
提出了一种基于大功率超窄线宽单模光纤激光器的φ-光时域反射计光纤分布式传感系统.传感光缆采用普通单模光纤制成的直径3 mm的细光缆,并埋设于室外.入侵者走在光缆上面或附近产生的压力(振动)导致光纤中瑞利散射光相位发生变化,由于干涉作用,光相位变化将引起光强度的变化,通过实时将当前时刻的φ-光时域反射计后向瑞利散射信号与其前一时刻(时间间隔0.1 s)的后向瑞利散射信号连续相减检测这种干涉效应来定位入侵位置.经适当的数据处理后,该传感系统定位精度可达到50 m(为目前报道的φ-光时域反射计传感系统最高定位精度),定位范围可达到14 km,信噪比约为12 dB,且灵敏度较高.该系统可望能广泛用于军事基地、国界、核设施及监狱等重要场所的安全防范. 相似文献
10.
本文进行了1031 nm抽运光对1080 nm单频信号光的拉曼放大实验,详细研究了单频信号光种子功率、拉曼增益光纤长度、抽运方式等因素对 单频光纤拉曼放大器(SF-FRA)输出特性的影响.结果表明,在未受受激布里渊散射(SBS)因素限制时,相同抽运功率条件下,单频信号光种子功率越高,SF-FRA的效率越高;拉曼增益光纤越长,SF-FRA的效率越高;前向抽运时,SF-FRA的效率较高.实验中发现SF-FRA的拉曼放大过程对单频信号光的线宽有较小的展宽.此外,单频信号光远场干涉短曝光图像的对比度为0.814,单频信号光与SF-FRA放大光远场干涉短曝光图像可见度为0.719,表明SF-FRA对单频信号光的相干性有一定影响.实验结论可为其他特殊波长SF-FRA的设计提供一定的参考. 相似文献
11.
基于-OTDR和POTDR结合的分布式光纤微扰传感系统 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种-OTDR和POTDR相结合的分布式光纤微扰传感系统.该系统将窄线宽DFB激光器作为传感光源同时应用到-OTDR和POTDR中,在不增加成本的前提下使两种系统合为一体,可同时检测传输光脉冲的相位和偏振态的变化,并使它们并行运行以提高传感系统对微扰远程定位检测的准确度,从而大幅减小误判率和漏报率.同时采用小波分析的方法来降低传感信号的噪音以进行后续的处理.实验结果表明,传感系统在14 km处获得具有较高信噪比的扰动信号,同时系统的空间分辨率也达到了50 m. 相似文献
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A 253?km ultralong remote displacement sensor system based on a fiber loop mirror interrogated by a commercial optical time-domain reflectometer is proposed and experimentally demonstrated. The use of a fiber loop mirror increases the signal-to-noise ratio, allowing the system to interrogate sensors placed 253?km away from the monitoring system without using any optical amplification. The displacement sensor was based on a long period grating spliced inside of the loop mirror, which modifies the mirror reflectivity accordingly to the applied displacement. 相似文献
17.
A distributed fiber sensing system merging Mach–Zehnder interferometer and phase-sensitive optical time domain reflectometer (Φ-OTDR) is demonstrated for vibration measurement, which requires wide frequency response and accurate location. Two narrow line-width lasers with delicately different wavelengths are used to constitute the interferometer and reflectometer respectively. A narrow band Fiber Bragg Grating is responsible for separating the two wavelengths. In addition, heterodyne detection is applied to maintain the signal to noise rate of the locating signal. Experiment results show that the novel system has a wide frequency from 1 Hz to 50 MHz, limited by the sample frequency of data acquisition card, and a spatial resolution of 20 m, according to 200 ns pulse width, along 2.5 km fiber link. 相似文献
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Polarization discrimination in a phase-sensitive optical time-domain reflectometer intrusion-sensor system 总被引:1,自引:0,他引:1
A distributed sensor system for detecting and locating intruders based on a phase-sensitive optical time-domain reflectometer (phi-OTDR) that utilizes polarization discrimination is described. The sensing element is a single-mode telecommunications fiber in a 3 mm diameter cable buried along a monitored perimeter in a 20-46 cm deep, 10 cm wide trench in clay soil. Light pulses from a continuous-wave Er fiber Fabry-Perot laser with a narrow (< 3 kHz) instantaneous linewidth and low (a few Kilohertz per second) frequency drift are injected into one end of the fiber, and the orthogonal polarizations of the backscattered light are monitored with separate receivers. Localized phase changes in the optical carrier are sensed by subtraction of a phi-OTDR trace from an earlier stored trace. In field tests with a monitored length of 12 km, detection of intruders on foot as far as 4.5 m from the cable line was consistently achieved. 相似文献