高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

秦祖军 梁国令 张文涛 叶松 熊显名

引用本文:
Citation:

光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

    作者简介: 秦祖军(1978-),男,博士,现主要从事非线性光纤光学的研究。E-mail:junqinzu@sina.com.
  • 基金项目:

    广西自然科学基金资助项目(2013GXNSFBA019269;2014GXNSFAA118389);桂林电子科技大学广西信息科学实验中心资助项目(20130382);广西自动检测技术与仪器重点实验室资助项目(YQ14107)

  • 中图分类号: O437;TP212.1+4

Optimization of Brillouin optical time-domain analysis based on optical differential parametric amplification

  • CLC number: O437;TP212.1+4

  • 摘要: 为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了理论分析与数值验证。结果表明,相位斯托克斯光脉冲可有效压缩布里渊增益谱宽,提高布里渊信号信噪比;当斯托克斯光与反斯托克斯光传感脉冲脉宽差为8ns时,探测光布里渊增益最大。这一结果对进一步分析基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析系统性能以及开展相关实验研究是有帮助的。
  • [1]

    LI H, LI Y Q, WANG H, et al. Advances in the research on Brillouin-based optical fiber sensors with centimeter resolution[J]. Optical Communication Technology, 2012,36(6):10-13(in Chinese).
    [2]

    KE T B, LIN L, LI Y Q, et al. Study on denoising method of Brillouin optical time domain reflectometry signal of submarine cable[J]. Laser Technology, 2014, 38(3):311-315(in Chinese).
    [3]

    SOTO M A, CHIN S, THEVENAZ L. Double-pulse Brillouin distributed optical fiber sensors:analytical model and experimental validation[C]//OFS201222nd International Conference on Optical Fiber Sensor. Edinburgh,UK:International Society for Optics and Photonics, 2012:842124.
    [4]

    LI Y, BAO X Y, DONG Y, et al. A novel distributed brillouin sensor based on optical differential parametric amplification[J]. Journal of Lightwave Technology, 2010, 28(18):2621-2626.
    [5]

    YIN C Q, TIAN H, LI Y Q, et al. Design of ultrahigh-speed square wave pulser in a Brillouin sensing system[J]. Laser Technology, 2014, 38(5):679-683(in Chinese).
    [6]

    FOALENG S M, TUR M, BEUGNOT J C, et al. High spatial and spectral resolution long-range echoes[J]. Journal of Lightwave Technology, 2010, 28(20):2993-3003.
    [7]

    KALOSHA V P, PONOMATEV E A, CHEN L, et al. How to obtain high spectral resolution of SBS-based distributed sensing by using nanosecond pulses[J]. Optics Express, 2006, 14(6):2071-2078.
    [8]

    MIZUNO Y, ZOU W, HE Z, et al. Proposal of Brillouin optical correlation-domain reflectometry[J]. Optics Express, 2008, 16(16):12148-12153.
    [9]

    KISHIDA K, LI C H, MIZUTANI T. 2cm spatial resolution Brillouin distributed sensing system using PPP-BOTDA method[J]. Institute of Materials Engineering, 2009, 33(3):23-26.
    [10]

    LI W, BAO X Y, LI Y, et al. Differential pulse-width pair BOTDA for high spatial resolution sensing[J]. Optics Express, 2008, 16(26):21616-21625.
    [11]

    SOTO M A, TAKI M, BOLOGNINI G, et al. Optimization of a DPP-BOTDA sensor with 25cm spatial resolution over 60km standard single-mode fiber using Simplex codes and optical pre-amplification[J]. Optics Express, 2012, 20(7):6860-6869.
    [12]

    BAO X Y, CHEN L. Recent progress in Brillouin scattering based fiber sensors[J]. Sensors, 2011, 11(4):4152-4187.
    [13]

    CHARLES J B, TUR M, FOALENG S M, et al. Distributed Brillouin sensing with sub-meter spatial resolution-modeling and processing[J]. Optics Express, 2011,19(8):7381-7397.
    [14]

    THEVENAZ L, BEUGNOT J C. General analytical model for distributed Brillouin sensors with sub-meter spatial resolution[C]//20th International Conference on Optical Fibre Sensors. Edinburgh,UK:International Society for Optics and Photonics, 2009:75036A.
    [15]

    FOALENG S M. Brillouin echoes for advanced distributed sensing in optical fibres[D]. Lausanne,Switzerland:cole Polytechnique Fdrale de Lausanne, 2011:97-120.
  • [1] 邵珺叶景峰胡志云张振荣 . 基于光学元件结构优化的仿真平台设计与实现. 激光技术, 2011, 35(4): 511-513,517. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.017
    [2] 欧攀闫平巩马理张春熹 . 三点抽运的高功率双包层光纤激光器优化设计. 激光技术, 2007, 31(1): 57-60.
    [3] 邵怀宗吕百达翟群 . 二极管端泵浦连续激光器激活介质长度与透过率的优化. 激光技术, 1998, 22(4): 203-206.
    [4] 高晓丹魏纯 . 光通信用光纤端面截止滤光膜的研制. 激光技术, 2013, 37(3): 314-316. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.010
    [5] 万轶熊党生李建亮 . 激光表面微造型对摩擦学性能的影响. 激光技术, 2017, 41(4): 586-590. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.026
    [6] 赖燔杨华军胡渝刘长久 . 低损耗空芯布喇格光纤的优化设计. 激光技术, 2006, 30(3): 252-254.
    [7] 杨睿杨瑞峰郭晨霞吴耀 . 双圈同轴型光纤传感器结构的优化与试验验证. 激光技术, 2019, 43(3): 324-328. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.007
    [8] 张晓青贾豫东董建晶 . 分布式光纤传感双通道调制光源设计与测试. 激光技术, 2015, 39(3): 304-307. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.004
    [9] 吕欢祝余明芯钟文博张克非 . 大模场低损耗光子晶体光纤的研究与设计. 激光技术, 2021, 45(2): 196-201. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.012
    [10] 肖平平邓满兰胡红武 . 基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器. 激光技术, 2016, 40(5): 727-729. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.022
    [11] 武洋潘蓉杨鹏衣永青 . 基于气相沉积法的掺铒光纤制备与温度特性. 激光技术, 2023, 47(6): 841-845. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.016
    [12] 蔡俊陈奂文董超高翔王语章 . 基于双芯光子晶体光纤耦合微扰传感器. 激光技术, 2021, 45(3): 326-330. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.011
    [13] 吴雪梅董兴法姜莉吕正兵 . 基于拉锥光纤优化的光纤环镜滤波器特性研究. 激光技术, 2015, 39(6): 824-828. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.020
    [14] 奚小明陈子伦刘诗尧侯静姜宗福 . 光子晶体光纤与普通光纤的耦合熔接. 激光技术, 2011, 35(2): 202-205. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.017
    [15] 陈建军李林福 . 光强控制非线性布喇格光纤光栅慢光特性研究. 激光技术, 2015, 39(2): 224-227. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.017
    [16] 黄沛曹建林宋宁 . 光纤布喇格光栅动态响应特性的计算和分析. 激光技术, 2008, 32(6): 651-654.
    [17] 姜凌红侯蓝田邹金红侯宇 . 平坦色散低限制损耗光子晶体光纤的设计. 激光技术, 2011, 35(1): 61-64. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.018
    [18] 徐峰叶勇张静李志军吴万青俞本立 . 双芯光子晶体光纤耦合器模型优化研究. 激光技术, 2009, 33(3): 259-261,265.
    [19] 郝蕴琦贾若一丁贝贝钟梦阳杨坤 . 掺铒光纤自发辐射宽带光源的带宽优化研究. 激光技术, 2023, 47(4): 500-505. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.009
    [20] 王超冯国英杨浩周情李玮苏娟 . 用光线追迹法计算半锥形多模光纤的耦合效率. 激光技术, 2008, 32(4): 434-436,440.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  5007
  • HTML全文浏览量:  2443
  • PDF下载量:  402
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-02
  • 录用日期:  2015-03-23
  • 刊出日期:  2016-03-25

光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

    作者简介: 秦祖军(1978-),男,博士,现主要从事非线性光纤光学的研究。E-mail:junqinzu@sina.com
  • 1. 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 桂林 541004;
  • 2. 桂林电子科技大学广西信息科学实验中心, 桂林 541004;
  • 3. 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室, 桂林 541004
基金项目:  广西自然科学基金资助项目(2013GXNSFBA019269;2014GXNSFAA118389);桂林电子科技大学广西信息科学实验中心资助项目(20130382);广西自动检测技术与仪器重点实验室资助项目(YQ14107)

摘要: 为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了理论分析与数值验证。结果表明,相位斯托克斯光脉冲可有效压缩布里渊增益谱宽,提高布里渊信号信噪比;当斯托克斯光与反斯托克斯光传感脉冲脉宽差为8ns时,探测光布里渊增益最大。这一结果对进一步分析基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析系统性能以及开展相关实验研究是有帮助的。

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回