南方科技大学光电智感实验室在“分布式低频振动定量解调”领域取得研究进展

日期:2022-04-14 科研聚焦

近年来,相敏光学时域反射技术(Φ-OTDR)被广泛应用于分布式振动传感领域,可以准确定位振动位置,并基于光相位解调方法定量还原振动波形。而新兴的应用领域,包括地震和水声检测,对Φ-OTDR在低频段(0.1-10Hz)的解调性能提出了更高的要求。

近期,南方科技大学光电智感实验室在Optics Express期刊上发表了题为“Quantitative demodulation of distributed low-frequency vibration based on phase-shifted dual-pulse phase-sensitive OTDR with direct detection”的报道,设计了一种基于相移双脉冲探测的 Φ-OTDR 系统,使用直接探测的方式实现了低频振动波形的定量解调,并提出了基于声光调制器同时进行脉冲强度及相位调制的方法,降低了系统的硬件复杂度。在实验中,该文章以10m的空间分辨率和35dB的信噪比成功地恢复了频率低至0.5Hz的振动。该方法以简单的光路结构、高效的解调算法,实现了振动波形的定量重构目标,存在较好的应用前景。南科大邵理阳教授为该论文第一通讯作者,南科大-澳门大学联合培养博士生刘帅旗为第一作者,沈平讲席教授&澳门大学韦孟宇副教授为作者。

封面图:基于相移双脉冲的Φ-OTDR系统

图源: Optics Express (2022)

https://doi.org/10.1364/OE.453060 (Fig. 4)