光纤水听器远程传输噪声抑制技术研究

"光纤水听器200 km无中继传输系统噪声研究" 本文主要探讨了光纤水听器在远程无中继传输系统中的噪声问题，特别是针对200公里的传输距离。光纤水听器是一种利用光纤感知水下声波的设备，广泛应用于海洋监测和军事领域。在无中继传输系统中，信号经过长距离传播会受到各种噪声的影响，这直接影响到系统的性能和数据的准确性。 文章着重研究了两种主要的噪声源：光放大相位噪声和相干双重瑞利散射（DRS）噪声。光放大相位噪声是由于光纤放大器（如分布式拉曼光纤放大器DFRA和掺铒光纤放大器EDFA）在放大信号的同时引入的噪声。混合使用这两种放大器可以有效抑制相位噪声，实验结果显示，这种混合放大方案能够将光放大噪声降低7.2 dB。 相位产生载波（PGC）调制解调技术被用来抑制DRS噪声，这是一种由光在光纤中传播时与自身散射产生的噪声。通过实验，PGC技术成功地将相干DRS噪声降低了19 dB。不同距离下的实验表明，PGC技术对于噪声抑制效果显著，尤其是在长距离传输中。 在100公里的传输系统中，经过噪声抑制，相位噪声降低至-113.2 dB（相当于2.2 μrad/Hz1/2），与短程系统表现接近。而200公里的传输后，噪声水平降至-104 dB（6.3 μrad/Hz1/2）。增加的部分主要归因于未被完全消除的DRS噪声。 这些研究成果对于优化光纤水听器的远程无中继传输系统具有重要意义，它们提供了噪声抑制策略，从而提升了系统在长距离通信时的信噪比，增强了水下声波检测的精度和可靠性。此外，这项工作也为光纤光学、相位噪声抑制、分布式光纤拉曼放大器和无中继传输技术的发展提供了新的理论支持和实践指导。