ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ Fiber Random Laser ໃນການຮັບຮູ້ການແຈກຢາຍ

ໃນປີ 2013, ແນວຄວາມຄິດໃຫມ່ຂອງ DRA ໂດຍອີງໃສ່ປັ໊ມ DFB-RFL ຊັ້ນສູງໄດ້ຖືກສະເຫນີແລະກວດສອບໂດຍການທົດລອງ. ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງຊ່ອງຄອດເຄິ່ງເປີດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ DFB-RFL, ກົນໄກການຕອບໂຕ້ຂອງມັນພຽງແຕ່ອີງໃສ່ການກະແຈກກະຈາຍຂອງ Rayleigh ທີ່ແຈກຢາຍແບບສຸ່ມໃນເສັ້ນໄຍ. ໂຄງປະກອບການ spectral ແລະພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງ laser random ຄໍາສັ່ງສູງທີ່ຜະລິດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນ insensitivity ອຸນຫະພູມທີ່ດີເລີດ, ດັ່ງນັ້ນ High-end DFB-RFL ສາມາດປະກອບເປັນແຫຼ່ງ pump ກະຈາຍສຽງຕ່ໍາທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ. ການທົດລອງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 13(a) ຢືນຢັນແນວຄວາມຄິດຂອງການຂະຫຍາຍ Raman ໂດຍອີງໃສ່ DFB-RFL ທີ່ມີຄໍາສັ່ງສູງ, ແລະຮູບ 13(b) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງ gain ໃນສະຖານະສົ່ງໂປ່ງໃສພາຍໃຕ້ພະລັງງານ pump ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກການປຽບທຽບວ່າການສູບນ້ໍາແບບສອງທິດທາງແມ່ນດີທີ່ສຸດ, ມີຄວາມຮາບພຽງຂອງ 2.5 dB, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການສູບເລເຊີແບບສຸ່ມຄໍາສັ່ງທີສອງ (3.8 dB), ໃນຂະນະທີ່ການສູບເລເຊີແບບສຸ່ມໄປຂ້າງຫນ້າແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບຄໍາສັ່ງທໍາອິດ. ການສູບ bidirectional, ຕາມລໍາດັບ ຢູ່ທີ່ 5.5 dB ແລະ 4.9 dB, ການປະຕິບັດການສູບນ້ໍາ DFB-RFL ກັບຄືນໄປບ່ອນແມ່ນໄດ້ຮັບສະເລ່ຍຕ່ໍາແລະການເຫນັງຕີງເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຕົວເລກສິ່ງລົບກວນທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງປັ໊ມ DFB-RFL ໄປຂ້າງຫນ້າໃນປ່ອງຢ້ຽມສົ່ງໂປ່ງໃສໃນການທົດລອງນີ້ແມ່ນ 2.3 dB ຕ່ໍາກວ່າປັ໊ມຄໍາສັ່ງທໍາອິດແບບ bidirectional ແລະ 1.3 dB ຕ່ໍາກວ່າຂອງປັ໊ມຄໍາສັ່ງທີສອງ bidirectional. . ເມື່ອປຽບທຽບກັບ DRA ແບບດັ້ງເດີມ, ການແກ້ໄຂນີ້ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສົມບູນແບບຢ່າງຈະແຈ້ງໃນການສະກັດກັ້ນການຖ່າຍທອດສິ່ງລົບກວນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງພີ່ນ້ອງແລະຮັບຮູ້ການສົ່ງ / ການຮັບຮູ້ທີ່ສົມດູນຢ່າງເຕັມທີ່, ແລະເລເຊີແບບສຸ່ມແມ່ນ insensitive ກັບອຸນຫະພູມແລະມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ. ດັ່ງນັ້ນ, DRA ໂດຍອີງໃສ່ DFB-RFL ລະດັບສູງສາມາດເປັນມັນສະຫນອງການຂະຫຍາຍຄວາມສົມດູນທີ່ມີຄວາມສົມດຸນທີ່ມີສຽງຫນ້ອຍແລະມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສໍາລັບການສົ່ງ / ການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍທາງໄກທາງໄກ, ແລະມີທ່າແຮງທີ່ຈະຮັບຮູ້ການສົ່ງແລະການຮັບຮູ້ທາງໄກ ultra-long-term non-relay. .

Distributed Fiber Sensing (DFS), ເປັນສາຂາທີ່ສໍາຄັນໃນພາກສະຫນາມຂອງເຕັກໂນໂລຊີການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical, ມີຂໍ້ດີທີ່ໂດດເດັ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ເສັ້ນໄຍ optical ຕົວຂອງມັນເອງເປັນເຊັນເຊີ, ປະສົມປະສານການຮັບຮູ້ແລະການຖ່າຍທອດ; ມັນ​ສາ​ມາດ​ຢ່າງ​ຕໍ່​ເນື່ອງ​ຮູ້​ສຶກ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຂອງ​ແຕ່​ລະ​ຈຸດ​ໃນ​ເສັ້ນ​ທາງ​ເສັ້ນ​ໄຍ optical ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ທາງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ແລະ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂໍ້​ມູນ​ຂອງ​ຕົວ​ກໍາ​ນົດ​ການ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​ເຊັ່ນ​, ເມື່ອຍ​, ແລະ​ອື່ນໆ​; ເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງອັນດຽວສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນເຊັນເຊີເຖິງຫຼາຍຮ້ອຍພັນຈຸດ, ເຊິ່ງສາມາດສ້າງເປັນເຄືອຂ່າຍເຊັນເຊີທີ່ຍາວທີ່ສຸດ ແລະມີຄວາມຈຸທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນ. ເຕັກໂນໂລຍີ DFS ມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນດ້ານການກວດສອບຄວາມປອດໄພຂອງສິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກທີ່ສໍາຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເສດຖະກິດແຫ່ງຊາດແລະການດໍາລົງຊີວິດຂອງປະຊາຊົນ, ເຊັ່ນສາຍສົ່ງໄຟຟ້າ, ທໍ່ນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສ, ລົດໄຟຄວາມໄວສູງ, ຂົວແລະອຸໂມງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເພື່ອຮັບຮູ້ DFS ທີ່ມີໄລຍະໄກ, ຄວາມລະອຽດທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ສູງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ, ຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍເຊັ່ນ: ພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາຕ່ໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ເກີດຈາກການສູນເສຍເສັ້ນໄຍ, ການຂະຫຍາຍສາຍຕາທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນ, ແລະຄວາມຜິດພາດຂອງລະບົບທີ່ເກີດຈາກການທີ່ບໍ່ແມ່ນທ້ອງຖິ່ນ.
ເທກໂນໂລຍີ DRA ໂດຍອີງໃສ່ DFB-RFL ຊັ້ນສູງມີຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກເຊັ່ນ: ການຮັບຮາບພຽງ, ສຽງຕ່ໍາ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ, ແລະສາມາດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ DFS. ທໍາອິດ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ກັບ BOTDA ເພື່ອວັດແທກອຸນຫະພູມຫຼືສາຍພັນທີ່ໃຊ້ກັບເສັ້ນໄຍ optical. ອຸປະກອນທົດລອງແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 14(a), ບ່ອນທີ່ວິທີການປ້ຳປະສົມຂອງເລເຊີແບບສຸ່ມລຳດັບທີສອງ ແລະ LD ທີ່ມີສຽງຕ່ຳເປັນລຳດັບທຳອິດຖືກໃຊ້. ຜົນການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະບົບ BOTDA ທີ່ມີຄວາມຍາວ 154.4 ກິໂລແມັດມີຄວາມລະອຽດທາງກວ້າງຂອງພື້ນ 5 m ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງອຸນຫະພູມ ± 1.4 ℃, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 14(b) ແລະ (c). ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີ DFB-RFL DRA ລະດັບສູງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມໄລຍະການຮັບຮູ້ຂອງໄລຍະ-sensitive optical time domain reflectometer (Φ-OTDR) ສໍາລັບການກວດສອບການສັ່ນສະເທືອນ / ການລົບກວນ, ບັນລຸໄລຍະການຮັບຮູ້ບັນທຶກຂອງ 175 km 25 m. ຄວາມລະອຽດທາງກວ້າງຂອງພື້ນ. ໃນປີ 2019, ໂດຍຜ່ານການປະສົມຂອງ RFLA ຄໍາສັ່ງທີສອງສົ່ງຕໍ່ແລະກັບຄືນຄໍາສັ່ງສາມເສັ້ນໄຍຂະຫຍາຍເລເຊີແບບສຸ່ມ, FU Y et al. ຂະຫຍາຍຂອບເຂດການຮັບຮູ້ຂອງ BOTDA ຊໍ້າຄືນໜ້ອຍລົງເປັນ 175 ກິໂລແມັດ. ເທົ່າທີ່ພວກເຮົາຮູ້, ລະບົບນີ້ໄດ້ຖືກລາຍງານມາເຖິງຕອນນັ້ນ. ໄລຍະທາງຍາວທີ່ສຸດແລະປັດໄຈຄຸນນະພາບສູງສຸດ (ຮູບຂອງ Merit, FoM) ຂອງ BOTDA ໂດຍບໍ່ມີການ repeater. ນີ້​ເປັນ​ຄັ້ງ​ທໍາ​ອິດ​ທີ່​ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ເສັ້ນ​ໄຍ laser Random ຄໍາ​ສັ່ງ​ທີ​ສາມ​ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ກັບ​ລະ​ບົບ​ການ​ຮັບ​ຮູ້​ເສັ້ນ​ໄຍ optical ແຈກ​ຢາຍ​. ຄວາມເປັນຈິງຂອງລະບົບນີ້ຍືນຍັນວ່າການຂະຫຍາຍ laser random ເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄໍາສັ່ງສູງສາມາດສະຫນອງການແຜ່ກະຈາຍສູງແລະຮາບພຽງ, ແລະມີລະດັບສຽງທີ່ທົນທານຕໍ່.