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    [技术]OptiSystem应用:相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)仿真 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 昨天 08:09

    Φ-OTDR是一种基于相位变化的光时域反射技术,主要利用光脉冲光纤中传播时,由于瑞利散射,部分散射光将耦合到光纤纤芯中并以相反的方向传播, 然后通过干涉仪观测散射光与发射光的相位差异,从而分析光纤状态和位置。由于其高灵敏度和分布式感知的特性,Φ-OTDR主要作为一种分布式光纤声学/振动传感器使用。

    本案例利用OptiSystem仿真Φ-OTDR。

    首先,我们搭建一个如图1所示的系统布局。

    图1.Φ-OTDR系统布局

    利用Φ-OTDR组件模拟基于瑞利散射的光纤振动传感器的行为。该组件可用于感应不同位置的多种振动。用户输入振动次数及其位置、光纤长度和光纤参数激光特性和发射脉冲条件。然后,基于瑞利散射效应的Φ-OTDR分量计算振动频率和位置。如图2-图4所示,依次设置传输光纤、发射脉冲以及振动分布。

    图2.光纤参数设置

    图3.发射脉冲设置

    图4.振动分布设置

    我们依次在光纤1、2和3次不同位置的振动,比较结果。

    a) 只考虑1处位置振动的振幅分布
    b) 只考虑1处位置振动的频率分布
    图5.只考虑1处位置振动
    a) 考虑2处位置振动的振幅分布
    b) 考虑2处位置振动的频率分布
    图6.考虑2处位置振动
    a) 考虑3处位置振动的振幅分布
    b) 考虑3处位置振动的频率分布
    图7.考虑3处位置振动

    我们也可以导入实验中测量的瑞利散射数据。

    图8.导入实验测量瑞利散射数据

    图9.导入数据后的振幅分布

     
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