Compensación de la deriva de frecuencia de la fuente láser en el sistema Φ-OTDR mediante la diferencia inter-pulso

Área de la Ciencia:

• Optoelectrónica
• Procesamiento de Señales
• Tecnología de Detección

Sus antecedentes:

• Los sistemas de detección acústica distribuida (DAS) que utilizan reflectometría óptica coherente de dominio de tiempo (COTDR) ofrecen ventajas pero sufren de deriva de fase causada por láseres de línea estrecha.
• Esta deriva de frecuencia degrada el rendimiento de la detección, particularmente en la banda de frecuencia sub-hertz.

Objetivo del estudio:

• Proponer y validar un método novedoso para eliminar la deriva de fase en sistemas DAS basados en COTDR.
• Mejorar el rendimiento de detección de los sistemas DAS en bandas de baja frecuencia.

Principales métodos:

• Implementación de una técnica de diferenciación inter-pulso que utiliza múltiples pulsos con diferentes frecuencias centrales.
• Explotación de la diferencia espacial en las señales de batido para aislar la información de vibración y suprimir la deriva de frecuencia.

Principales resultados:

• Reducción del ruido cercano a cero frecuencia en más de 20 dB.
• Mejora de la relación señal/ruido (SNR) para señales de vibración de 1.0 Hz en aproximadamente 10 dB.
• Recuperación exitosa de formas de onda de señales de vibración de 0.1 Hz con una SNR superior a 30 dB.

Conclusiones:

• El método propuesto de diferenciación inter-pulso multifrecuencia elimina eficazmente la deriva de fase en los sistemas DAS.
• La técnica mejora significativamente la fiabilidad y el rendimiento de la detección de vibraciones de baja frecuencia.
• Este método ofrece una solución fiable para mejorar la precisión de los sistemas DAS en aplicaciones sensibles.