间隔锁双频φ-OFDR具有增强的应变动态范围和长期稳定性

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 传感技术 传感技术
• 计量学 计量学 计量学

背景情况:

• 阶段敏感的光学时域反射计 (PhS-OTDR) 对分布式传感至关重要.
• 激光器中的频率漂移限制了OTDR系统的动态范围和稳定性.
• 在应变测量中实现广泛的动态范围和长期稳定性仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 引入一个间隔锁双频PhS-OTDR系统,用于增强应变传感.
• 使用通用参考光学相锁循环 (OPLL) 进行激光频率漂移的同步.
• 为了提高测量能力,利用更长的合成波长.

主要方法:

• 实现一个共同参考的OPLL来同步两个激光器.
• 使用共享不平衡干扰测量用于频率偏移补偿.
• 使用稳定双频的相差进行调节.

主要成果:

• 实现稳定稳定的双频随意间隔,以1 THz间隔证明.
• 从理论上讲,增强了多达193倍的应变测量范围.
• 成功演示了500米以上的分布式应变传感,具有10厘米的空间分辨率,并且在1小时内保持了灵敏度.

结论:

• 拟议的间隔锁双频PhS-OTDR提供了可实现的应变动态范围的显著扩展.
• 基于OPLL的方法为分布式传感提供了长期稳定性和增强的测量能力.
• 这种方法为各种应用中更强大,更敏感的应变监测铺平了道路.