我国学者在分布式光纤传感研究方面取得进展
- 2020年12月01日 14:01:02来源：信息科学部点击：4129
【化工仪器网 科技前沿】
在国家自然科学基金项目(批准号：61875018)等资助下，北京邮电大学洪小斌教授等合作团队在分布式光纤传感研究方面取得进展。研究成果以“遗传算法优化的分布式光纤传感器非周期编码(Genetic-optimised aperiodic code for distributed optical fibre sensors)”为题，于2020年11月13日在《自然·通讯》(NatureCommunications)上在线发表，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-19201-1。
利用基于光时域反射(OTDR)技术的分布式光纤传感器，可以检测光纤中光脉冲反射信号的幅度或相位，从而解调出光纤各点感应到的温度、应变等环境参量。光纤传感器的分辨率、检测距离、检测时间等性能与被测反射光信号的信噪比密切相关。根据信息编码理论，向光纤中注入编码后的光脉冲，通过检测反射光信号的幅度或相位、并通过相关算法解码提取出单脉冲的系统响应，可在提高检测信号信噪比的同时得到了编码增益。然而，传统编/解码方法中编码和解码须采用相同的二进制码，若要恢复单脉冲响应须采用矩阵形式，并且一次只能测量阵列中的一行，阵列中的所有编码发送完才能解码得到单脉冲响应。而且，该传统编码理论对矩阵大小有一定要求，会导致测量系统设计复杂，从而限制了其在分布式传感系统中的实际应用。
针对上述问题，该团队提出了一种新型编/解码方法，即采用一组二进制随机数将光信号调制为光脉冲序列，将其注入到光纤中并检测反射光信号，并将这组二进制随机数的逆向量作为解码向量(图1)。这样，只需要注入一组随机数即可得到单脉冲的系统响应，并且在提高分布式光纤传感系统性能的同时实现快速测量。利用该方法，在基于拉曼散射的拉曼光时域反射仪(ROTDR)上实现了10千米光纤长度的实时温度检测，在100千米光纤长度的布里渊时域分析(BOTDA)系统上采用723比特编码，解码后信号的信噪比为传统单脉冲方法的8.5倍。
该项目研究成果将促进分布式光纤传感系统的产业化进程，可服务于防灾、市政管道监控和油气管道监控等领域。
关注本网官方微信 随时阅读专业资讯
- 首日盛况 | IOTE 2024 第二十一届国际物联网展在沪开幕 2024-04-24 17:24:53
- AIoT已成为推动数字经济发展的重要引擎。今天，IOTE 2024 第二十一届国际物联网展在魔都盛大开幕。
- 为传感器蓬勃发展提供强劲动力 富安达智能精品涌现环博会 2024-04-22 14:39:25
- 为了与业界同行交流技术，近距离对接客户，深圳富安达也来到了本届环博会现场。
- 硬X射线自由电子激光装置-温度传感器中标结果公告 2024-04-12 11:23:38
- 项目名称：上海科技大学硬X射线自由电子激光装置-温度传感器，项目编号：0834-2441SH24A011，招标范围：温度传感器 3060套，招标机构：上海中招招标有限公司，招标人：上海科技大学
- 预算302万 大兴安岭农业林业科学研究院采购环境监测仪器 2024-04-12 09:12:41
- 近日，大兴安岭农业林业科学研究院就“黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站改扩建设备采购项目(二次)”发布公开招标公告，预算金额为302.36万元。
- 亚洲光电博览会（APE 2024）：开展仅剩2周，立即注册抢先了解展 2024-02-23 14:53:41
- 亚洲光电博览会（APE）将于3月6-8日在新加坡金沙会议展览中心举办。
版权与免责声明
- 凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
