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Updated: Jul 27, 2025
08:21
Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications
Published on: May 11, 2014
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雷利散射在UWFBG阵列式的Φ-OTDR中的影响及其抑制方法
Feng Wang1, Yong Yu1, Rui Hong1
1Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, Ministry of Education, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 10, 2023
概括
雷利背散射 (RBS) 噪声影响超弱纤维布拉格格子 (UWFBG) 阶段敏感光学时域反射计 (Φ-OTDR) 系统. 减少脉冲持续时间,例如100 ns,在分布式声学传感中显著提高了测量精度.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光纤传感传感器是指光纤传感器.
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 超薄纤维布拉格格 (UWFBG) 阵列增强了用于分布式声学传感 (DAS) 的相位敏感光学时域反射计 (Φ-OTDR).
- 基于UWFBG的Φ-OTDR提供了更好的传感性能,因为与雷利反射 (RBS) 相比,反射信号强度更高.
- RBS已成为影响UWFBG基于阵列的 Φ-OTDR 系统性能的重要噪音来源.
研究的目的:
- 调查雷利反射散射 (RBS) 对基于UWFBG阵列的F-OTDR系统的有害影响.
- 分析RBS对反射信号强度和调节信号精度的影响.
- 提出并验证一种减轻RBS噪声和提高传感精度的方法.
主要方法:
- 使用超弱纤维布拉格格 (UWFBG) 阵列在相位敏感光学时域反射计 (Φ-OTDR) 设置中.
- 分析参考光和宽带格子反射之间的干扰.
- 研究雷利反射散射 (RBS) 对信号质量和测量精度的影响.
- 进行不同脉冲持续时间 (100 ns vs 300 ns) 的实验,以评估解调精度.
主要成果:
- 雷利背散 (RBS) 被确定为UWFBG基于阵列的 Φ-OTDR.中的主要噪声源.
- RBS显著影响反射信号的强度和调节信号的精度.
- 将脉冲持续时间减少到100 ns,与使用300 ns脉冲持续时间相比,测量精度提高了三倍.
结论:
- 雷利反射散射 (RBS) 对基于阵列的超弱纤维布拉格格 (UWFBG) 阶段敏感光学时域反射计 (Φ-OTDR) 的精度构成了挑战.
- 优化脉冲持续时间是提高调节精度和减轻RBS噪声的关键策略.
- 较短的脉冲持续时间,特别是100 ns,在分布式声学传感应用中明显提高了测量精度.
