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作者:樊迎瑞;王宇;张硕;王俊虹;王鹏飞;刘昕;靳宝全;
单位:太原理工大学物理与光电工程学院;太原理工大学电子信息工程学院;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室;
摘要:相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)因多采用相干探测方式而需要极高的采样频率。为了降低系统采样频率,提出一种移频双脉冲调制直接探测Φ-OTDR系统,通过声光调制器时延变频控制产生频移量分别为79MHz和81MHz的移频双脉冲光,将瑞利散射信号调制到差频为2MHz的边带上,并结合外差解调技术,将系统采样频率降低至10MHz。采用马赫-曾德尔干涉结构验证了移频的有效性,并在10MHz采样频率下成功实现了200Hz、500Hz、1000Hz和2000Hz振动信号的精确解调。重复性实验中,线性拟合系数达到0.9989,验证了系统在低采样频率条件下振动信号解调的稳定性,为降低Φ-OTDR系统的硬件成本和数据处理量提供了有效的技术解决方案。
关键词:分布式光纤传感;;Φ-OTDR;;移频双脉冲;;外差解调;;低采样频率
基金资助:国家自然科学基金(62375197);; 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2024C002);; 山西省重点研发计划项目(202102130501021);; 山西省科技创新团队项目(201805D131003)