在分布式光纤传感中先进的解调:反向散射和基于UWFBG的技术的审查
Yiming Wang1, Liang Zhang1, Canyang Sun1
1School of Information Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430062, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 14, 2026
概括
分布式光纤传感 (DFOS) 提供先进的结构健康监测. 本综述详细介绍了回散和超弱纤维布拉格格 (UWFBG) 方法,重点介绍了提高基础设施安全的精度和范围的技术.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 分布式光纤传感 (DFOS) 对于监控大型基础设施至关重要.
- 现有的方法在信号噪声比 (SNR),空间分辨率和传感范围方面面临着权衡.
- 两个主要的DFOS路线是内在反射和超弱纤维布拉格格网 (UWFBG) 网络.
研究的目的:
- 为结构健康监测提供DFOS技术的全面审查.
- 分析基于回散的DFOS的性能瓶和先进解决方案.
- 检查基于UWFBG的DFOS系统的演变和突破.
主要方法:
- 分析基于反向散射的系统 (拉曼,布里卢恩,雷利) 和它们的信号处理策略.
- 对UWFBG网络的先进解调技术的审查,包括混合复杂化和别名频谱重建.
- 在DFOS中合成调制方案,检测硬件和算法处理.
主要成果:
- 先进的信号处理 (例如,深度学习) 提高SNR和分辨率在反向散射方法.
- UWFBG网络已经演变为准分布式和完全分布式配置.
- 突破使UWFBG系统中的高空间分辨率和高速审讯成为可能.
结论:
- DFOS技术正在向高精度,远距离和实时传感方向发展.
- 克服性能瓶是实现DFOS充分潜力的关键.
- 在调制,硬件和算法方面的持续创新将推动未来的DFOS应用.
