空间域差分法提升φ-OTDR光纤扰动传感器定位精度

本文研究了基于空间域差分的φ-OTDR（光纤光时域反射仪）光纤分布式扰动传感器的定位方法。在传统的OTDR技术中，光纤分布式扰动传感器在实际应用中可能会遇到偏振衰落问题，这会导致定位精度下降和漏报率上升。为了克服这一挑战，研究人员梁生、刘腾飞、盛新志、娄淑琴和张克提出了一个创新的定位策略。 该方法的核心在于利用空间域的信息进行辅助，而不增加额外的光路设备。通过在探测光的强度信号上实施空间域的差分处理，与传统的时域定位方法相结合。这种方法的关键步骤包括在时域和空间域分别设定报警阈值，以此来区分真实扰动信号和可能的噪声或偏振衰落引起的误报。这样做的好处是可以有效地抑制偏振衰落带来的漏报问题，提高了系统的稳定性和定位准确性。 在实验验证部分，研究者在光纤长度为25.05公里，空间分辨率高达50米的条件下进行了多次测试。结果表明，与单一的时域定位方法相比，采用新方法后，漏报率显著降低，从18.5%降低到了仅仅2%，而报警的准确率也从76%提升到了89%。这些改进对于实际应用具有重要意义，能够优化OTDR光纤分布式扰动传感器的技术性能，提高其在复杂环境下的感知和定位能力。 本研究的成果不仅提供了理论依据，还为改进和优化光纤分布式扰动传感器在工业监测、安全监控等领域中的应用提供了实用的技术参考。因此，这项工作对于提升光纤通信系统的可靠性和精确度具有重要的价值。关键词集中在OTDR技术、光纤分布式扰动传感器、空间域差分处理、漏报率控制以及阈值设置，这些都是未来相关研究和实际应用中的关键技术点。中图分类号为TP212，文献标志码为A，DOI为10.3788/IRLA201645.0622005，显示了该研究在光学技术和通信工程领域的学术地位。