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一种用于声场和温度场重建的混合分布式光纤传感器
摘要: 我们提出并实验验证了一种基于相位敏感光时域反射仪(Ф-OTDR)与拉曼光时域反射仪(ROTDR)混合的分布式光纤传感器(DOFS),可同步重建传感光纤全长的声场与温度场。探针脉冲产生的瑞利后向散射(RBS)、拉曼斯托克斯光(RS)和反斯托克斯光(RAS)通过波分复用滤波器分离:RBS由外差平衡光电探测器(BPD)接收以实现定量振动测量和动态声场重建,RS与RAS分量则直接由雪崩光电二极管(APDs)接收进行温度解调。实验结果表明,该混合系统能在12公里标准单模光纤上实现最大0.95℃不确定度的温度剖面测量(线性响应度R2=0.9986),同时同步检测周期性敲击事件;在相同光纤12公里处可清晰识别100Hz正弦振动信号,实现了高精度的分布式敲击振动与温度同步测量。
关键词: 温度场,分布式光纤传感器,声场,相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR),拉曼
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于多空间分辨率分析的相位敏感光时域反射传感系统性能优化
摘要: 本文提出并验证了一种具有多空间分辨率(MSR)分析特性的相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)传感系统。通过理论分析与实验,揭示了空间分辨率(SR)、信噪比(SNR)与振动区域长度之间的定性关系,表明选择合适的SR来分析振动事件可有效提升传感系统的信噪比。该MSR传感方案为Φ-OTDR传感系统的性能优化提供了可行方案,能在保持相同可探测频率范围的前提下,仅通过单次测量即可以最优信噪比还原不同扰动范围的振动事件。
关键词: 相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)、信噪比(SNR)、多空间分辨率(MSR)分析
更新于2025-09-23 21:30:14