वितरित सेन्सिङ मा फाइबर अनियमित लेजर को आवेदन

2013 मा, उच्च-अन्त DFB-RFL पम्पमा आधारित DRA को नयाँ अवधारणा प्रस्तावित र प्रयोगहरू द्वारा प्रमाणित गरिएको थियो। DFB-RFL को अद्वितीय अर्ध-खुला गुहा संरचनाको कारण, यसको प्रतिक्रिया संयन्त्र केवल फाइबरमा अनियमित रूपमा वितरित Rayleigh स्क्याटरिङमा निर्भर गर्दछ। उच्च-अर्डर अनियमित लेजरको स्पेक्ट्रल संरचना र उत्पादन शक्तिले उत्कृष्ट तापमान असंवेदनशीलता प्रदर्शन गर्दछ, त्यसैले उच्च-अन्त DFB-RFL ले एक धेरै स्थिर कम-शोर पूर्ण रूपमा वितरित पम्प स्रोत बनाउन सक्छ। चित्र 13 (a) मा देखाइएको प्रयोगले उच्च-अर्डर DFB-RFL मा आधारित वितरित रमन प्रवर्धनको अवधारणा प्रमाणित गर्दछ, र चित्र 13 (b) ले विभिन्न पम्प शक्तिहरू अन्तर्गत पारदर्शी प्रसारण अवस्थामा लाभ वितरण देखाउँदछ। यो तुलनाबाट देख्न सकिन्छ कि द्विदिशात्मक दोस्रो-अर्डर पम्पिङ सबैभन्दा राम्रो हो, 2.5 dB को लाभ समतलताको साथ, पछि पछाडि दोस्रो-अर्डर अनियमित लेजर पम्पिङ (3.8 dB), जबकि अगाडि अनियमित लेजर पम्पिङ पहिलो-अर्डरको नजिक छ। द्विदिशात्मक पम्पिङ, क्रमशः 5.5 dB र 4.9 dB मा, पछाडि DFB-RFL पम्पिङ कार्यसम्पादन कम औसत लाभ र लाभ उतार-चढ़ाव हो। एकै समयमा, यस प्रयोगमा पारदर्शी प्रसारण विन्डोमा अगाडिको DFB-RFL पम्पको प्रभावकारी आवाज फिगर द्विदिशात्मक पहिलो-अर्डर पम्पको भन्दा 2.3 dB कम र द्विदिशात्मक दोस्रो-अर्डर पम्पको भन्दा 1.3 dB कम छ। । परम्परागत DRA को तुलनामा, यो समाधानले सापेक्षिक तीव्रता ध्वनि स्थानान्तरणलाई दबाउन र पूर्ण-दायरा सन्तुलित प्रसारण/सेन्सिङ महसुस गर्नमा स्पष्ट व्यापक फाइदाहरू छन्, र अनियमित लेजर तापमानमा असंवेदनशील छ र राम्रो स्थिरता छ। तसर्थ, DRA उच्च-अन्त DFB-RFL मा आधारित हुन सक्छ यसले लामो दूरीको अप्टिकल फाइबर प्रसारण/सेन्सिङको लागि कम-शोर र स्थिर वितरित सन्तुलित प्रवर्धन प्रदान गर्दछ, र अल्ट्रा-लामो-दूरी गैर-रिले प्रसारण र सेन्सिङ महसुस गर्ने क्षमता छ। ।

डिस्ट्रिब्युटेड फाइबर सेन्सिङ (DFS), अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ टेक्नोलोजीको क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण शाखाको रूपमा, निम्न उत्कृष्ट फाइदाहरू छन्: अप्टिकल फाइबर आफैंमा एक सेन्सर हो, सेन्सिङ र प्रसारणलाई एकीकृत गर्दै; यसले अप्टिकल फाइबर पथमा प्रत्येक बिन्दुको तापक्रमलाई निरन्तर रूपमा महसुस गर्न सक्छ। एकल अप्टिकल फाइबरले सेन्सर जानकारीको सयौं हजार बिन्दुहरू प्राप्त गर्न सक्छ, जुन हालको सबैभन्दा लामो दूरी र सबैभन्दा ठूलो क्षमता सेन्सर नेटवर्क बनाउन सक्छ। राष्ट्रिय अर्थतन्त्र र जनताको जीविकोपार्जन, जस्तै पावर ट्रान्समिशन केबल, तेल र ग्यास पाइपलाइनहरू, उच्च-गतिको रेलवे, पुलहरू र सुरुङहरू जस्ता प्रमुख सुविधाहरूको सुरक्षा अनुगमनको क्षेत्रमा DFS प्रविधिको व्यापक प्रयोग सम्भावनाहरू छन्। यद्यपि, लामो दूरी, उच्च स्थानिय रिजोल्युसन र मापन शुद्धताको साथ DFS लाई महसुस गर्न, त्यहाँ अझै पनि चुनौतिहरू छन् जस्तै ठूलो मात्रामा कम सटीक क्षेत्रहरू फाइबर हानिको कारणले गर्दा, ननलाइनरिटीको कारणले स्पेक्ट्रल फराकिलो, र गैर-स्थानीयकरणको कारणले प्रणाली त्रुटिहरू।
उच्च-अन्त DFB-RFL मा आधारित DRA टेक्नोलोजीमा फ्ल्याट लाभ, कम आवाज, र राम्रो स्थिरता जस्ता अद्वितीय गुणहरू छन्, र DFS अनुप्रयोगहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्छ। पहिलो, यो अप्टिकल फाइबरमा लागू गरिएको तापमान वा तनाव मापन गर्न BOTDA मा लागू गरिन्छ। प्रयोगात्मक यन्त्रलाई चित्र 14(a) मा देखाइएको छ, जहाँ दोस्रो-अर्डर अनियमित लेजरको हाइब्रिड पम्पिङ विधि र पहिलो-अर्डर कम-शोर LD प्रयोग गरिन्छ। प्रयोगात्मक नतिजाहरूले देखाउँछन् कि 154.4 किमी लम्बाइ भएको BOTDA प्रणालीमा 5 मिटरको स्थानिय रिजोल्युसन र ± 1.4 ℃ को तापमान शुद्धता छ, चित्र 14(b) र (c) मा देखाइएको छ। थप रूपमा, उच्च-अन्त DFB-RFL DRA टेक्नोलोजी एक चरण-संवेदनशील अप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमिटर (Φ-OTDR) को कम्पन / अवरोध पत्ता लगाउनको लागि सेन्सिङ दूरी बढाउन लागू गरिएको थियो, 175 किमी 25 मिटर स्थानियको रेकर्ड सेन्सिङ दूरी हासिल गर्दै। संकल्प। 2019 मा, फर्वार्ड सेकेन्ड-अर्डर RFLA र ब्याकवर्ड थर्ड-अर्डर फाइबर अनियमित लेजर एम्प्लीफिकेशन, FU Y et al को मिश्रण मार्फत। रिपीटर-लेस BOTDA को सेन्सिङ दायरा 175 किलोमिटरमा विस्तार गरियो। जहाँसम्म हामीलाई थाहा छ, यो प्रणाली अहिलेसम्म रिपोर्ट गरिएको छ। रिपीटर बिना BOTDA को सबैभन्दा लामो दूरी र उच्चतम गुणस्तर कारक (मेरिटको चित्र, FoM)। यो पहिलो पटक हो कि तेस्रो-अर्डर फाइबर अनियमित लेजर प्रवर्धन वितरित अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ प्रणालीमा लागू गरिएको छ। यस प्रणालीको प्राप्तिले पुष्टि गर्छ कि उच्च-अर्डर फाइबर अनियमित लेजर प्रवर्धनले उच्च र समतल लाभ वितरण प्रदान गर्न सक्छ, र एक सहनशील आवाज स्तर छ।