Ф-OTDR系统中的衰落效应抑制研究进展(特邀)
摘要
相位敏感光时域反射计（Phase-sensitive OTDR,Ф-OTDR）技术通过实时解调背向瑞利散射光信号的相位信息演变过程实现对传感光纤沿线振动/声音信号的定量测量与分析，具有响应速度快、探测灵敏度高等独特优势，在周界安防、油气管线监测、海洋监测等领域具有广阔的应用前景。但由于Ф-OTDR系统受相干衰落效应和偏振衰落效应的影响，散射信号低信噪比位置将形成传感“死区”，导致相位信息解调失真。Ф-OTDR系统结构包括自相干探测和本振外差探测两大类，常见的解调方式包括IQ相位解调、Hilbert变换解调、PGC相位解调和3×3耦合解调。现有的Ф-OTDR系统偏振衰落抑制方案主要包括全保偏系统结构、脉冲光偏振控制及偏振分集，相干衰落抑制方案主要包括波长/频率/相位分集方案、特殊传感单元方案、算法改善方案。现有的偏振、相干衰落抑制方案均有效改善了Ф-OTDR系统中传感“死区”导致的相位解调失真，实现了对振动信号的高保真定量测量。随着Ф-OTDR系统应用领域的不断拓展，高解调速率、多参量融合感知将是未来Ф-OTDR技术的研究趋势。
引用本文（GB/T 7714）
雷艳阳 LEI Yanyang, 陈金博 CHEN Jinbo, 刘帅旗 LIU Shuaiqi, 等. Ф-OTDR系统中的衰落效应抑制研究进展(特邀)[J]. Infrared and Laser Engineering, 2025.
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