Paylanmış Algılamada Fiber Təsadüfi Lazerin Tətbiqi

2013-cü ildə yüksək səviyyəli DFB-RFL nasosuna əsaslanan yeni DRA konsepsiyası təklif edilmiş və təcrübələrlə təsdiq edilmişdir. DFB-RFL-in unikal yarı açıq boşluq quruluşu sayəsində onun əks əlaqə mexanizmi yalnız lifdə təsadüfi paylanmış Rayleigh səpilməsinə əsaslanır. İstehsal olunan yüksək nizamlı təsadüfi lazerin spektral strukturu və çıxış gücü əla temperatur həssaslığı nümayiş etdirir, buna görə də Yüksək səviyyəli DFB-RFL çox sabit, aşağı səs-küylü tam paylanmış nasos mənbəyi yarada bilər. Şəkil 13(a)-da göstərilən təcrübə yüksək nizamlı DFB-RFL əsasında paylanmış Raman gücləndirilməsi konsepsiyasını yoxlayır və Şəkil 13(b) müxtəlif nasos gücləri altında şəffaf ötürmə vəziyyətində qazanc paylanmasını göstərir. Müqayisədən görünə bilər ki, ikiistiqamətli ikinci dərəcəli nasos ən yaxşısıdır, 2,5 dB qazanc yastılığı ilə, ardınca geriyə ikinci dərəcəli təsadüfi lazer nasosu (3,8 dB), irəli təsadüfi lazer nasosu isə birinci sıraya yaxındır. ikiistiqamətli nasos, müvafiq olaraq 5,5 dB və 4,9 dB-də, geriyə doğru DFB-RFL nasos performansı daha aşağı orta qazanc və qazanc dalğalanmasıdır. Eyni zamanda, bu təcrübədə şəffaf ötürmə pəncərəsində irəli DFB-RFL nasosunun effektiv səs-küy göstəricisi iki istiqamətli birinci dərəcəli nasosdan 2,3 dB və iki istiqamətli ikinci dərəcəli nasosdan 1,3 dB aşağıdır. . Adi DRA ilə müqayisədə, bu həll nisbi intensivlik səs-küy ötürülməsinin qarşısını almaqda və tam diapazonlu balanslaşdırılmış ötürmə/hissetməni həyata keçirməkdə aşkar hərtərəfli üstünlüklərə malikdir və təsadüfi lazer temperatura həssas deyil və yaxşı sabitliyə malikdir. Buna görə də, yüksək səviyyəli DFB-RFL-ə əsaslanan DRA uzun məsafəli optik lif ötürülməsi/hissi üçün aşağı səs-küylü və sabit paylanmış balanslaşdırılmış gücləndirmə təmin edir və ultra uzun məsafəli qeyri-rele ötürmə və hissetməni həyata keçirmək potensialına malikdir. .

Paylanmış Fiber Algılama (DFS), optik lifin tədqiqi texnologiyası sahəsində mühüm bir sahə olaraq, aşağıdakı üstün üstünlüklərə malikdir: Optik lifin özü sensordur, sensordur və ötürülməsi; o, davamlı olaraq optik lif yolunda hər bir nöqtənin temperaturunu hiss edə bilər. Fiziki parametrlərin fəzada paylanması və dəyişmə məlumatı, məsələn, gərginlik və s.; bir optik lif hal-hazırda ən uzun məsafə və ən böyük tutumlu sensor şəbəkəsini təşkil edə bilən yüz minlərlə nöqtəyə qədər sensor məlumatı əldə edə bilər. DFS texnologiyasının elektrik ötürücü kabellər, neft və qaz kəmərləri, yüksək sürətli dəmir yolları, körpülər və tunellər kimi milli iqtisadiyyat və insanların güzəranı ilə bağlı əsas obyektlərin təhlükəsizliyinin monitorinqi sahəsində geniş tətbiq perspektivləri var. Bununla belə, DFS-ni uzun məsafə, yüksək məkan ayırdetmə və ölçmə dəqiqliyi ilə həyata keçirmək üçün lif itkisi nəticəsində yaranan geniş miqyaslı aşağı dəqiqlikli bölgələr, qeyri-xəttiliyin səbəb olduğu spektral genişlənmə və qeyri-lokalizasiya nəticəsində yaranan sistem xətaları kimi problemlər hələ də mövcuddur.
Yüksək səviyyəli DFB-RFL-ə əsaslanan DRA texnologiyası düz qazanc, aşağı səs-küy və yaxşı sabitlik kimi unikal xüsusiyyətlərə malikdir və DFS tətbiqlərində mühüm rol oynaya bilər. Birincisi, optik lifə tətbiq olunan temperaturu və ya gərginliyi ölçmək üçün BOTDA-ya tətbiq olunur. Eksperimental cihaz Şəkil 14(a)-da göstərilmişdir, burada ikinci dərəcəli təsadüfi lazerin və birinci dərəcəli aşağı səs-küylü LD-nin hibrid nasos üsulundan istifadə olunur. Eksperimental nəticələr göstərir ki, uzunluğu 154,4 km olan BOTDA sistemi Şəkil 14(b) və (c)-də göstərildiyi kimi 5 m məkan ayırdetmə qabiliyyətinə və ±1,4 ℃ temperatur dəqiqliyinə malikdir. Bundan əlavə, yüksək səviyyəli DFB-RFL DRA texnologiyası vibrasiya/narahatlığın aşkarlanması üçün faza həssas optik zaman domen reflektorunun (Φ-OTDR) hissetmə məsafəsini artırmaq üçün tətbiq edilib və 175 km 25 m rekord zondlama məsafəsinə nail olunub. məkan həlli. 2019-cu ildə irəli ikinci dərəcəli RFLA və geriyə doğru üçüncü dərəcəli lif təsadüfi lazer gücləndirilməsinin qarışdırılması ilə FU Y et al. təkrarlayıcısız BOTDA-nın sensor diapazonunu 175 km-ə qədər genişləndirdi. Bildiyimizə görə, bu sistem indiyədək bildirilmişdir. Təkrarlayıcı olmadan BOTDA-nın ən uzun məsafəsi və ən yüksək keyfiyyət faktoru (Ləyaqət Şəkili, FoM). Bu, paylanmış optik lif algılama sisteminə ilk dəfədir ki, üçüncü dərəcəli lif təsadüfi lazer gücləndirilməsi tətbiq edilir. Bu sistemin həyata keçirilməsi təsdiqləyir ki, yüksək səviyyəli lif təsadüfi lazer gücləndirilməsi yüksək və düz qazanc paylanması təmin edə bilər və dözümlü səs-küy səviyyəsinə malikdir.