-
题名基于渐进差分法的高空间分辨率BOTDA传感解调
- 1
-
-
作者
张倩
朱亚琦
王大为
芦宾
张明江
-
机构
山西师范大学计算机科学与人工智能学院
太原理工大学物理与光电工程学院
-
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第10期231-239,共9页
-
基金
国家自然科学基金项目(62441504,62475183)
山西省基础研究计划青年科学研究项目(202403021222248)。
-
文摘
布里渊光时域分析传感技术具有长传感距离、高测量精度以及可实现多参量监测等优势,被广泛应用于大型基础设施结构健康监测、管网泄露监测、电力电缆监控等重要领域。空间分辨率是区分小尺度温度或应变事件的关键指标,然而,传统技术受脉冲宽度限制难以突破米量级。为此,文中提出了一种基于渐进差分法的高空间分辨率传感解调方法,将光纤中单发长脉冲激发的布里渊散射信号时域曲线逐级进行前向差分,提取不同差分步长下差分增益曲线的最大值构成峰值差分增益曲线,进而实现小尺度事件解调。进一步,通过探测光频率扫描完成事件区布里渊频移提取及温度变化解调。与其他高空间分辨率技术相比,该方案的空间分辨率理论上由系统采样精度决定而与泵浦脉冲宽度无关。文中首先通过搭建仿真系统对该方案的原理和可行性进行了验证。然后,实验中采用40 ns单发长泵浦脉冲,在2 km传感光纤中实现了10 cm空间分辨率的分布式温度测量,将空间分辨率由米量级提升至亚米量级,且过程中无噪声预处理。
-
关键词
分布式光纤传感
受激布里渊散射
布里渊光时域分析
空间分辨率
渐进差分解调
-
Keywords
distributed optical fiber sensing
stimulated Brillouin scattering
Brillouin optical timedomain analysis
spatial resolution
progressive difference demodulation
-
分类号
O437.2
[机械工程—光学工程]
-
