黄麟景 1周霄 2,3樊昕昱 1,*王峰 2,3,**[ ... ]何祖源 1
作者单位
摘要
1 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
2 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
3 南京大学现代工程与应用工程学院,江苏 南京 210023
为了解决传统分布式光纤传感系统只针对单一变量进行测量的问题,研究人员近年来结合多种光纤传感测量机理,提出了一系列多机理融合的分布式光纤传感系统,使用同一系统实现多种参量的测量。综述了近年来多机理融合的分布式光纤传感技术,从不同散射机理相互结合的角度进行分类,介绍了不同的多机理融合的分布式光纤传感系统及其性能指标,并对其进行总结对比,最后展望了多机理融合的分布式光纤传感技术的发展前景。
传感器 光纤散射 多机理 光纤光学 光纤传感 
光学学报
2024, 44(1): 0106007
作者单位
摘要
1 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
3 北京交通大学信息科学研究所,北京 100044
4 之江实验室光纤传感研究中心,浙江 杭州 311100
5 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
6 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
7 中国电力科学研究院有限公司,北京 100192
8 中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039
9 中油奥博(成都)科技有限公司,四川 成都 611731
10 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
11 齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东 济南 250104
12 厦门大学航空航天学院,福建 厦门 361005
13 上海交通大学电子信息与电气工程学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
14 北京理工大学光电学院,信息光子技术工信部重点实验室,北京 100081
15 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
16 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000
我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。
光纤光学 分布式光纤传感技术 光时域反射仪 光频域反射仪 干涉型分布式光纤传感 
光学学报
2024, 44(1): 0106001
作者单位
摘要
上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
针对目前商用光谱仪无法在极微弱光测量环境下实现光谱探测的问题, 提出一种基于单光子探测器阵列的光谱测量系统, 利用单光子探测器在极微弱光环境下的探测能力, 将虚像相位阵列(VIPA)和反射式衍射光栅构成的二维色散结构与单光子探测器阵列相结合, 并通过实验测试得出系统的二维分光效果、相对光谱透射比曲线以及单光子探测性能。实验结果表明: 该系统不仅灵敏度高, 还实现了0.006 nm的波长分辨率;与目前普遍采用的基于时间相关单光子计数的光谱测量系统相比, 该系统具有更优的波长分辨率和更大的测量带宽。
单光子计数器 虚像相位阵列 二维光谱 淬灭电路 相对光谱透射比 single photon counter, virtual image phase array, 
光通信技术
2022, 46(5): 59
作者单位
摘要
上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
为实现低成本、长距离的高精度分布式温度测量, 提升分布式喇曼光纤温度传感器(RDTS)系统的性价比, 提出了一种基于强度调制型啁啾脉冲压缩技术的新型RDTS系统, 描述了新型系统的结构及相应信号调制/解调方法, 并通过实验验证了系统性能。实验结果表明: 所提出的新型RDTS系统在35 km的传感距离获得了1.6 m的空间分辨率和1.8 ℃的温度分辨率, 解决了传统RDTS系统中空间分辨率与温度分辨率相互制约的问题。
强度调制 脉冲压缩技术 分布式喇曼光纤温度传感器 intensity modulated pulse compression technique Raman distributed temperature sensor 
光通信技术
2021, 47(10): 30
作者单位
摘要
上海交通大学 电子信息与电气工程学院,上海 200240
由于目标运动时对后期处理式的相位噪声补偿方法有影响,回波拍频信号相位噪声与辅助干涉仪获取的相位噪声不匹配,导致引入额外残余相位噪声。针对该问题,分析了调频连续波(FMCW)激光雷达系统中目标物体运动对于传统光源相位噪声补偿法的影响,提出了一种预估目标距离及速度进行光源相位噪声补偿的新方法。系统光源部分采用分布反馈(DFB)激光器,使用电流直接调制进行线性扫频。对运动物体进行实测的结果表明:采用新型光源相位噪声补偿方法,测量精准度提升了41倍,且能同时精确测量距离与速度。
调频连续波 激光雷达 预失真 相位噪声补偿 分布反馈激光器 frequency modulated continuous wave lidar pre-distortion phase-noise-compensation distributed feedback laser 
光通信技术
2021, 47(7): 5
作者单位
摘要
1 长飞光纤光缆股份有限公司 光纤光缆制备技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
为达到医学、化学等不同领域对高精度折射率测量的较高要求,基于高精度扫频光谱测量技术, 结合倾斜光纤光栅进行折射率测量, 提出实现高精度折射率变化传感系统。对倾斜光纤光栅截止模进行了细微差别折射率下的光谱测量, 测得折射率响应灵敏度为28.3 nm/RIU; 对系统在固定折射率下对测量截止模光峰值中心波长的精度进行标定, 算出系统的测量精度为1.15×10-6 RIU, 在静态测量情况下测量精度可以达到6.5×10-7 RIU。
光谱测量 折射率传感 光纤光栅 高精度 spectral measurement refractive index sensing fiber grating high precision 
光通信技术
2020, 44(8): 10
作者单位
摘要
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
作为分布式光纤传感器核心技术,光反射仪能够对光纤进行非破坏性检测,获取沿光纤长度的反射率、折射率和偏振态等分布信息来判断光纤链路各类异常“事件”。在一些高端监测领域,例如光纤到户(fiber-to-the-home, FTTH)接入网的故障诊断、大型发电机组和大型变压器内部的热点和形变监测以及大飞机的机翼结构安全监测等应用,对传感器空间分辨率、测量距离等性能提出了非常高的要求。本文总结了光反射仪技术国内外的研究现状,并针对应用需求,回顾了几种实现长距离高空间分辨率光反射仪的关键技术及其在实现更高性能时所面临的技术难点。针对各类技术难点,分别提出三种创新性方案,从三种不同角度加以改善,推动光反射仪技术在分布式传感系统中的应用。
分布式光纤传感 光反射仪技术 线性光采样技术 空间分辨率 distributed optical fiber sensing optical reflectometry linear optical sampling spatial resolution 
光电工程
2018, 45(9): 170669
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
We propose a method to enhance the performance of Brillouin optical correlation domain analysis (BOCDA) with a broad chirp span of optical sources based on the frequency chirp magnification technique. In BOCDA systems, the number of effective sensing points is proportional to the chirp span of the light source, which is normally limited by the characteristics of the laser diode. We demonstrate a chirp span of 126 GHz with the proposed method, to double the effective sensing points of BOCDA. By combining with differential measurement schemes, a spatial resolution of <10 cm over a 1 km range is achieved.
060.2370 Fiber optics sensors 290.5900 Scattering, stimulated Brillouin 
Chinese Optics Letters
2017, 15(12): 120601

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