连贯的平行光纤分布式声学传感使用双 Kerr 单离子微型.
Jian-Ting Li1,2, Bing Chang1, Jun-Ting Du1
1Fiber Optics Research Center, Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications (Education Ministry of China), University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China.
Science advances
|January 19, 2024
概括
一个新的双分布式声学传感 (DAS) 系统提高了灵敏度和检测距离. 光纤传感技术的这一突破为地震和声波监测实现了前所未有的检测极限.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 光纤分布式声学传感 (DAS) 技术
- 计量学和波浪检测技术
背景情况:
- 光纤分布式声学传感 (DAS) 对于石油/天然气和安全等行业的大规模地震和声波检测至关重要.
- 目前的DAS系统受到单频激光源的限制,阻碍了在灵敏度和检测范围的进一步进步.
研究的目的:
- 引入一种新的基于双的连贯并行DAS概念,以克服单频激光源的局限性.
- 为了显著提高灵敏度,抑制信号色,并使高功率的Brillouin免费传输能够延长检测距离.
主要方法:
- 开发和实施与DAS集成的双计量方法.
- 使用10线线对进行传感信号的连贯叠加,根据线的数量进行缩放.
- 实现传感信号的线性叠加,以增强灵敏度和改善信号噪声比.
主要成果:
- 证明了前所未有的灵敏度提升,在1kHz时具有世界一流的检测极限560 fε/√Hz.
- 实现了5米的空间分辨率,使检测到的事件能够精确地定位.
- 成功地抑制了信号色,并启用了高功率,无Brillouin传输,延长了有效的检测距离.
结论:
- 双DAS技术代表了一项重大飞跃,为在fε/√Hz级别的极其敏感的DAS系统铺平了道路.
- 这一进步有潜力彻底改变分布式地质声器和声纳,使下一代地质物理和声学监测应用成为可能.


