【期刊】上海交通大学樊昕昱等：利用瑞利散射光的布里渊放大实现动静态变量的同时分布式测量
以下文章来源于中国科学信息科学 ，作者SCIS
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分布式光纤传感 (DFOS) 技术已广泛应用于多个领域。这种技术主要通过分析光纤中的三种后向散射：瑞利散射、布里渊散射以及拉曼散射来实现。传统的传感系统只能测量一种参数，如温度、应变等静态变量，或振动等动态变量。然而，在许多应用中，例如铁路安全监测系统，不仅需要监测振动用于预警，还需要采集温度及应变等静态变量进行长期分析。因此需要有一套可以同时实现动静态变量测量的传感系统，，且希望系统能具有长距离测量的能力和单端接入的特点，从而更适合于实际工程应用。
为了能在一套系统中实现对动静态变量的同时测量，本文提出了一套结合相位敏感光时域反射仪（φ-OTDR，测量动态变量）和布里渊光时域分析仪（BOTDA，测量静态变量）的长距离分布式光纤传感系统。该系统不同于传统分布式光纤传感系统（每次探测打入一个脉冲），在每次探测时打入一个脉冲对，两者之间的光频差在光纤布里渊频移附近，使前一个脉冲的瑞利散射光可以被后一个脉冲经由受激布里渊效应进行放大。因此，仅需在接收端接收前一个脉冲的瑞利散射信号，即可通过分析瑞利散射信号的相位和幅度，实现光纤的动静态变量同时测量。
本文的创新点如下：
1. 利用瑞利散射光作为BOTDA系统的探测光，使两套系统可以同时工作，且无需高带宽、高采样率的接收端。
2. 实现了单端接入且长距离的动静态变量同时测量。
3. 仅使用一个光源和一个接收端，大大降低了系统的复杂程度。
Linjing HUANG, Zuyuan HE & Xinyu FAN. Simplified single-end Rayleigh and Brillouin hybrid distributed fiber-optic sensing system. Sci China Inf Sci, DOI: 10.1007/s11432-022-3554-0
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