基于TDM/SFDM的光纤声学传感复用系统

"基于TDM/SFDM的光纤声学传感复用系统" 本文介绍了一种创新的光纤声学传感系统，该系统结合了时分复用（TDM）和空间频分复用（SFDM）技术，旨在提高对弱声信号检测的效率和精度。在光学领域，这种技术的应用具有重要意义，因为它可以实现多个传感器在同一光纤中的并行监测，从而极大地扩展了光纤传感器网络的容量和功能。 文章发表于《中国光学快报》2015年1月10日，作者包括谢杰辉、王付印、潘瑶、胡正良和胡永明，他们来自国防科技大学光电科学与工程学院。文章指出，使用宽带光源作为基础，通过脉冲信号序列对光进行调制，并利用半导体光学放大器（SOA）增强信号，以探测到微弱的声学信号。 实验结果显示，在1250 Hz以下的频率范围内，等效噪声压力谱级达到了-97.2 dB re 1 rad/vHz，这意味着系统的噪声性能非常出色，能够检测到非常低级别的声信号。此外，对于同一TDM通道内的两个传感器，当腔体长度差为60微米时，它们之间的串扰水平为-32.7 dB，表明系统在复用信号时有良好的隔离性能，减少了不同传感器之间的干扰。 TDM技术是将时间轴划分为多个时隙，每个时隙分配给一个特定的传感器，确保它们依次发送数据，而SFDM则是通过改变光在光纤中传播的路径来区分不同的传感器，这种方法可以有效地利用光纤的物理空间。两者的结合使得系统能够在单一光纤上同时监测多个位置，且不会因为信号重叠而降低性能。 这种光学光纤声学传感复用系统对于环境监测、地震预测、结构健康监测以及安全防范等领域具有广泛的应用潜力。它可以用于监听如管道泄漏、桥梁振动、海底声学事件等多种物理现象，同时，由于其高灵敏度和抗干扰能力，它还可能被整合到未来的智能城市基础设施中，实现对各种环境声音的实时监测。 "基于TDM/SFDM的光纤声学传感复用系统"是一项重要的技术创新，它不仅提升了光纤传感器网络的效率，还为多参数监测提供了可能，具有深远的科学价值和实际应用前景。