Kiudjuhusliku laseri kasutamine ülipika vahemaa punktituvastuses

Juhuslikulthajutatud tagasiside kiudlaserRamani võimenduse põhjal on kinnitatud, et selle väljundspekter on lai ja stabiilne erinevates keskkonnatingimustes ning poolavatud õõnsuse DFB-RFL laserspektri asend ja ribalaius on sama, mis lisapunkti tagasiside seadmel Spektrid on kõrged. korrelatsioonis. Kui punktpeegli (näiteks FBG) spektraalkarakteristikud muutuvad koos väliskeskkonnaga, muutub ka kiudjuhulase laseri laserispekter. Selle põhimõtte alusel saab kiud juhuslikke lasereid kasutada ülipika vahemaa punktituvastusfunktsioonide realiseerimiseks.

2012. aastal avaldatud uurimistöös saab DFB-RFL valgusallika ja FBG peegelduse kaudu genereerida juhuslikku laservalgust 100 km pikkuses optilises kius. Erinevate konstruktsioonilahenduste abil saab realiseerida vastavalt esimest ja teist järku laserväljundit, nagu on näidatud joonisel 15(a). Esimest järku struktuuri puhul onpumba allikason 1 365 nm laser ja FBG andur, mis vastab esimest järku Stokesi valguse lainepikkusele (1 455 nm), asetatakse kiu teise otsa. Teise järgu struktuur sisaldab 1 455 nm FBG punktpeeglit, mis asetatakse pumba otsa, et hõlbustada laseri tekitamist, ja 1 560 nm FBG andur on paigutatud kiu kaugemasse otsa. Loodud laservalgus väljastatakse pumba otsas ja temperatuuri tuvastamist saab teostada kiiratava valguse lainepikkuse muutuse mõõtmise teel. Tüüpiline seos laseri lainepikkuse ja FBG temperatuuri vahel on näidatud joonisel 15(b).

Põhjus, miks see skeem on praktilistes rakendustes väga atraktiivne, on järgmine: Esiteks on andurelement puhas passiivne seade ja see võib asuda demodulaatorist kaugel (üle 100 km), mida kasutatakse paljudes ülipikkades. -kaugrakenduskeskkonnad. (Nagu elektriliinide, nafta- ja gaasijuhtmete, kiirraudtee rööbaste jms ohutusjärelevalve) on kohustuslik; Lisaks kajastub mõõdetav teave lainepikkuse domeenis, mille määrab ainult FBG anduri kesklainepikkus, muutes süsteemi pumba allika võimsuseks või optiliseks kiuks Andur saab stabiliseerida, kui kadu muutub; lõpuks on esimest ja teist järku laserspektri signaali-müra suhe vastavalt 20 dB ja 35 dB, mis näitab, et piirkaugus, mida süsteem suudab tajuda, ületab kaugelt 100 km. Seetõttu muudab hea termiline stabiilsus ja ülipika vahemaa tuvastus DFB-RFL-st suure jõudlusega optiliste kiudude tuvastussüsteemi.
Samuti on rakendatud ülaltoodud meetodile sarnane 200 km punktituvastussüsteem, nagu on näidatud joonisel 16. Uurimistulemused näitavad, et tänu süsteemi pikale tuvastuskaugusele on peegeldunud anduri signaali signaali-müra suhe Heal juhul 17 dB, halvemal juhul 10 dB ning temperatuuritundlikkus on 11,3 pm/℃. Süsteem suudab realiseerida mitme lainepikkuse mõõtmist, mis annab võimaluse mõõta 11 punkti temperatuuriinfot korraga. Ja seda arvu saab suurendada. Nagu kirjanduses mainitud, võib 22 FBG-l põhinev kiud juhuslik laser töötada 22 erineval lainepikkusel. Lahendus nõuab aga võrdse pikkusega optiliste kiudude paari ja nõudlus kiu ressursside järele on kahekordne võrreldes eelnimetatud meetodiga.

2016. aastal RemoteOptiline pumpamisvõimendi, ROPA kiudoptilise side puhul, kasutades aktiivse kiu aktiivse võimenduse segavõimendust jaRamanühemoodilise kiu kasu, põhjalik teoreetiline analüüs ja eksperimentaalne kontrollimine. Esitatakse kaug-RFL, mis põhineb 1,5 μm ribal asuval aktiivkiul, nagu on näidatud joonisel 17(a). Lisaks toimib juhuslik lasersüsteem hästi ka kaugmaapunktide tuvastamisel. Võtke näiteks punkt-tüüpi temperatuuriandur. Selle struktuuri juhusliku laserväljundi otsa tipplainepikkusel on lineaarne seos FBG-le lisatud temperatuuriga ja andurisüsteemil on lainepikkuste jagamise multipleksimise funktsioon, nagu on näidatud joonisel 17(b) ja (c), nagu näidatud. Eelkõige on sellel skeemil võrreldes eelmise struktuuriga madalam lävi ja suurem signaali-müra suhe.

Tulevaste uuringute käigus loodetakse erinevate pumpamismeetodite ja peeglite kavandamise kaudu realiseerida ülipika vahemaa kiud juhusliku laserpunktituvastussüsteem, millel on suurepärane jõudlus.