دانلود مقاله ترجمه شده مدلسازی و ارزیابی عملکرد سنسورهای فیبر نوری با توزیع بریلوئن

چکیده

یک آنالیز جامع از عوامل مهم موثر بر عملکرد سنسورهای فیبر نوری با توزیع بریلوئن ارائه می شود. یک عبارت تحلیلی استخراج می شود تا خطای تعیین فرکانس بهره پیک بریلوئن را برای نخستین بار در شرایط تجربی واقعی تخمین بزند. این عبارت با آزمایش مقایسه می شود و توضیح می دهد چطور این عدم قطعیت فرکانس به پارامترهای اندازه گیری مثل پهنای خط بهره بریلوئن، گام روبش فرکانس و نسبت سیگنال به نویز بستگی دارد. بر اساس مدلی که به این عبارت منجر می شود و نیز در نظر گرفتن محدودیت های ناشی از اثرات غیرخطی  و تخلیه دمش، یک کمیت میزان خوبی پیشنهاد می شود تا عملکرد سیستم های حسگر با توزیع بریلوئن را مقایسه نسبی نماید. این میزان خوبی به محققان و کاربران بالقوه این امکان را می دهد تا بهره عملکرد واقعی حاصل از هر پیکربندی پیشنهادی را با یک استاندارد عینی ارزیابی نمایند.

1-مقدمه

در طی چند سال گذشته، حسگر فیبر نوری با توزیع بریلوئن به یکی از واضح ترین زمینه های تحقیق در حسگری فیبر نوری تبدیل شده است که عمدتا به دلیل توانایی آن در اندازه گیری کشش و دمای توزیع یافته در راستای چند ده km از فیبر نوری با رزولوشن مکانی تا حد چند سانتی متری است (1). در واقع به دلیل تکنیک های برجسته و پیشرفته ، پیشروی قابل توجهی اخیرا گزارش شده است. از طرف دیگر، با استفاده از رش های مبتنی بر دامنه – همبستگی، پالس های دیفرانسیلی و توری های دینامیک (2-10)، رزولوشن مکانی دست کم دو مرتبه بزرگی از مقیاس متر به سانتی متر بهبود یافته است. از طرف دیگر با استفاده از تسهیم (11)، تسهیم فرککانس – دامنه (12)، تقویت اپتیکی از راه دور (13-18)، تکنیک های کدگذاری پالس دمش هوشمند (19-26) یا ترکیبی از این دو روش آخر (27-30)، محدوده فاصله از حدود 30 km تا 150 km گسترش یافته است...