1 中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室，四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生部，北京 100088
中国激光
2023, 50(24): 2416002
电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室，四川 成都 611731
拉曼光纤随机激光结合无源传感单元可以实现超长距离的准分布式传感。然而，受限于光谱探测速度，该传感方案通常只适用于静态传感领域。针对该问题，将拉曼光纤随机激光与拍频光谱探测技术相结合，提出了一种新型的拉曼光纤随机激光长距离动态传感技术。首先，基于含时光谱稳态模型论证了光谱快速测量对长距离动态传感的适用性。随后，在原理性验证实验中通过处理本振光与光纤随机激光拍频后的时域信号，实现了对光纤随机激光光谱的快速测量，并突破了光波往返时间对传感带宽的限制。同时，利用去噪卷积神经网络对光谱的中心波长变化进行标定，大幅提高了扰动信号探测的信号质量，实现了对不同频率、不同波形的扰动信息的准确测量。该研究为进一步拓展光纤随机激光的应用领域提供了新的思路。
光纤传感 光纤随机激光 拉曼散射 瑞利散射 去噪卷积神经网络 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106027
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111003
1 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室，四川 成都 611731
2 电子科技大学信息地学研究中心，四川 成都 611731
3 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
4 之江实验室光纤传感研究中心，浙江 杭州 311121
基于光纤瑞利散射的相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR），具有对环境变化敏感、响应速度快等特点，是分布式光纤传感领域最重要的分支之一。然而，Φ-OTDR使用的高相干探测光波在散射过程中会不可避免地出现干涉衰落效应，相应位置会成为传感的盲区。此现象是多年来本领域的关注重点之一。本文首先简述了干涉衰落的产生机理和数学特征；然后，系统地介绍了Φ-OTDR的典型传感机制，以及干涉衰落对传感信号解调造成的影响；随后，全面地回顾了Φ-OTDR抗干涉衰落技术的研究历程；最后，对Φ-OTDR的未来发展进行了探讨。
激光与光电子学进展
2021, 58(13): 1306008
电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室, 四川 成都 611731
自光纤随机激光器概念提出以来,光纤随机激光已经在光纤激光、光纤传感等领域得到了广泛关注。将光纤随机激光与光纤光栅相结合,基于光纤光栅的光谱变化信息可以实现高性能点式传感系统,因此,此类系统的光谱特征决定了传感距离、精度和复用能力等关键参数。针对高阶随机激光多点传感系统中光谱特性仿真这一关键问题,对传统的高阶随机激光功率稳态模型进行改进,所提出的模型的光谱仿真结果均与实验高度吻合。基于该仿真模型,设计并实现了长达150 km的高阶光纤随机激光多点传感系统。同时,实验得到的传感信号波长与应变的线性拟合度高达0.999,充分验证了该系统的传感性能。
光学学报
2021, 41(13): 1306006
