双向Sagnac分布式光纤传感器：基于LMS的时延估计定位技术

"基于时延估计的分布式光纤传感定位技术是一种新型的光纤传感系统，它采用Sagnac干涉仪作为核心组件，能够对光纤线路中的扰动进行检测和精确定位。这种分布式光纤传感器的工作原理是利用Sagnac效应，通过双向光路的相位变化来探测物理事件引起的微小扰动。为了实现信号的定位，该系统应用了基于最小均方（LMS）算法的自适应时延估计技术，这种方法直接在时间域内处理信号，简化了定位过程。 分布式光纤传感系统通常由光源、Sagnac干涉仪、光电探测器和数据处理单元等部分组成。当光纤线路受到外界干扰时，如温度变化、压力或机械振动，会在光纤中产生相位变化，导致Sagnac干涉仪输出信号的变化。这些变化通过LMS算法被转化为时延信息，进而转换为位置信息。LMS算法是一种有效的自适应滤波方法，其优点在于计算简单，易于实现，并且能够在线调整滤波器权重，以适应不断变化的环境条件。 通过理论分析和实际测试，这种基于时延估计的分布式光纤传感器展现出高速、高灵敏度和高定位精度的特点。测试结果显示，其最大定位误差可以控制在20米以内，这对于许多应用场景，如地震监测、管道泄漏检测、桥梁健康监测等，具有显著的优势。 关键词涉及光纤光学、分布式光纤传感器以及自适应时延估计，表明该技术融合了光纤传感的基本原理、分布式传感网络的优势以及先进的信号处理技术。中图分类号和文献标识码则将其归类于信息技术和通信领域，表明这是一项与现代通信和信息技术密切相关的研究。 该文作者来自复旦大学光纤研究中心，他们通过深入研究和实验，证明了该分布式光纤传感定位技术的有效性和实用性。这项工作不仅提供了新的光纤传感解决方案，也为未来相关领域的研究和应用奠定了基础。"