混合机制分布式传感使用前向传输和光学频域反射计
Shangwei Dai1,2, Huajian Zhong1,2, Xing Rao1,2
1State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education/Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 16, 2025
概括
这项研究引入了一种新的混合光纤传感系统,该系统结合了前向传输分布式振动传感 (FTDVS) 和光频域反射计 (OFDR). 新方法提高了远距离,多点振动检测和低频传感能力.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 传感技术 传感技术
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 光纤传感提供高灵敏度和宽频响应在长距离.
- 现有的前向传输分布式振动传感器 (FTDVS) 在多点振动定位和低频检测方面遇到了困难.
研究的目的:
- 开发和验证混合分布式传感系统,将FTDVS和光频域反射计 (OFDR) 合并在一起.
- 为了克服振动定位和低频探测在远程光纤传感方面的局限性.
主要方法:
- 集成FTDVS和OFDR系统共享单个探针光源与稳定的线性光学频率扫描.
- 实施一种新的近邻信号替换 (NSR) 方法,用于相变调不连续性.
- 对混合系统性能进行实验验证.
主要成果:
- 混合系统成功地将0到900赫兹的振动信号定位在21公里的传感距离上.
- FTDVS模块保持了高频振动的功能,最高可达71公里.
- 证明了动态和准静态事件的同时测量.
结论:
- 混合FTDVS-OFDR架构代表了分布式光纤传感的重大进步.
- 这种新的方法可以同时实现远距离传感和宽频响应.
- 该系统非常适合用于对动态和准静态事件的远距离基础设施监控.
