Un reflectometría óptica de dominio de tiempo sensible a la fase basado en una estructura de bloqueo de fase tolerante al desvanecimiento
Autores: Zhang, Xuping; Zheng, Yunyin; Zhang, Chi; Dong, Qiuhao; Zhao, Shisong; Liu, Jingxiao; Wang, Feng; Zhang, Yixin; Xiong, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un reflectometría óptica de dominio de tiempo sensible a la fase basado en una estructura de bloqueo de fase tolerante al desvanecimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Demanda
Reflectometría óptica en el dominio del tiempo sensible a la fase
-OTDR
Relación señal-ruido
Coherente
Modulador acústico óptico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
La demanda de reflectometría óptica en el dominio del tiempo sensible a la fase (-OTDR), capaz de reconstruir con precisión perturbaciones externas, está aumentando. Sin embargo, el -OTDR sufre de atenuación donde las trazas de retrodispersión de Rayleigh (RBS) tienen una amplitud baja y pueden ser inferiores al nivel de ruido. Por lo tanto, la relación señal-ruido (SNR) se reduce. En el -OTDR coherente convencional, se utiliza comúnmente un modulador óptico acústico (AOM), que consta de una fuente de alimentación de RF y un cristal acusto-óptico, para generar pulsos ópticos y cambios de frecuencia. Dado que las señales de alimentación de RF y modulación externa provienen de una fuente de oscilación independiente, cada traza de frecuencia intermedia (IF) tiene un sesgo de fase diferente. Por lo tanto, es difícil promediar las señales de IF directamente para reducir el ruido. En este documento, se propuso un sistema coherente -OTDR basado en una estructura de bloqueo de fase. Esta estructura proporcionó una señal portadora homóloga de reloj, una señal de modulación y una señal de disparo de adquisición de datos (DAQ). Luego, se aplicaron métodos de promedio móvil a las señales de IF antes de la demodulación de fase para reducir el nivel de ruido general del sistema. Este nuevo -OTDR es más tolerante a la atenuación, lo que puede proporcionar una mayor precisión para la reconstrucción de vibraciones. El rango de respuesta en frecuencia de la vibración fue tan bajo como 1Hz, y se logró una mejora de 25dB en la SNR.
Descripción
La demanda de reflectometría óptica en el dominio del tiempo sensible a la fase (-OTDR), capaz de reconstruir con precisión perturbaciones externas, está aumentando. Sin embargo, el -OTDR sufre de atenuación donde las trazas de retrodispersión de Rayleigh (RBS) tienen una amplitud baja y pueden ser inferiores al nivel de ruido. Por lo tanto, la relación señal-ruido (SNR) se reduce. En el -OTDR coherente convencional, se utiliza comúnmente un modulador óptico acústico (AOM), que consta de una fuente de alimentación de RF y un cristal acusto-óptico, para generar pulsos ópticos y cambios de frecuencia. Dado que las señales de alimentación de RF y modulación externa provienen de una fuente de oscilación independiente, cada traza de frecuencia intermedia (IF) tiene un sesgo de fase diferente. Por lo tanto, es difícil promediar las señales de IF directamente para reducir el ruido. En este documento, se propuso un sistema coherente -OTDR basado en una estructura de bloqueo de fase. Esta estructura proporcionó una señal portadora homóloga de reloj, una señal de modulación y una señal de disparo de adquisición de datos (DAQ). Luego, se aplicaron métodos de promedio móvil a las señales de IF antes de la demodulación de fase para reducir el nivel de ruido general del sistema. Este nuevo -OTDR es más tolerante a la atenuación, lo que puede proporcionar una mayor precisión para la reconstrucción de vibraciones. El rango de respuesta en frecuencia de la vibración fue tan bajo como 1Hz, y se logró una mejora de 25dB en la SNR.