基于3×3迈克尔逊干涉仪的四路检测相位解调φ-OTDR光纤光学与光通信
相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)使用相干性较好的窄线宽光源,传感光纤中激励光脉冲产生的散射光发生干涉,利用干涉光的变化对外界扰动进行检测,具有较高的灵敏度。但传统的幅度检测φ-OTDR的结果难以实现定量检测,需要进行相位解调。基于3×3迈克尔逊干涉仪的相位解调系统是一种较好的解调方案,但直接解调的结果存在空间分辨能力小于传统幅度检测φ-OTDR的问题。采用四路检测方法来保持φ-OTDR的空间分辨能力,只需在系统结构中增加一路检测。同时考虑到窄线宽光源产生的脉冲内干涉对解调造成的不利影响,在提出四路检测相位解调φ-OTDR的基础上,从瑞利后向散射光的角度对基于3×3迈克尔逊干涉仪的相位解调φ-OTDR进行分析,并通过实验进行验证。完成了对5km传感光纤上扰动信号的定量检测,检测线性度为0.9956,解调相位的幅度达到31.85rad,解调系统的空间分辨率与传统的幅度检测φ-OTDR相同。
宋牟平, 尹聪, 陆燕, 朱伟基, 吴媖, 庄守望. 基于3×3迈克尔逊干涉仪的四路检测相位解调φ-OTDR[J]. 光学学报, 2018, 38(8): 1.
DOI:10.3788/aos201838.08光纤光学与光通信01