多频率方法提升φ-OTDR干涉衰落假信号相位解调精度

本文主要探讨了在基于相位解调的相位敏感光时域反射仪(φ-OTDR)系统中，遇到的一种特殊问题——干涉衰落现象。该现象表现为在同一激光频率下多次脉冲扫描时，会显示出相似的衰落波形，然而当改变光频率时，衰落波形会有所差异。这与现有的瑞利散射理论不符，因为通常瑞利散射被认为是随机且与频率无关的。 为了深入理解这一现象，研究者改进了瑞利散射的物理模型，提出散射系数可能不仅取决于激光频率，还与其传播路径中的有效折射率有关。这种新的模型能更精确地解释实验观测到的不同频率衰落波形的差异，为理论分析提供了新的视角。 针对干涉衰落带来的系统误报问题，作者提出了一个关键的解决方案，即采用多频率综合鉴别方法。这种方法通过同时监测多个不同频率的信号，将它们的相位信息进行综合分析，有效地区分出真正的衰落信号和误报，从而显著提高φ-OTDR系统在相位解调过程中的精度和可靠性。 关键词“传感器”、“相位敏感光时域反射仪”、“相干检测”和“衰落噪声”揭示了文章的核心研究内容，强调了研究背景下的技术挑战和解决策略。论文详细阐述了实验观察、理论建模以及实际应用技术，为改善此类光学测量设备的性能提供了有价值的理论支持和技术指导。 这篇文章深入研究了干涉衰落假信号对φ-OTDR系统的影响，并通过创新的理论模型和实用的多频率鉴别方法，为提高相位敏感光时域反射仪的相位解调准确性提供了新的途径，对于提升光学测量设备在光纤通信和传感领域的性能具有重要意义。