دانلود مقاله ترجمه شده سنسور فیبری با توزیع زمان – دامنه با رزولوشن مکانی 1 cm مبتنی بر توری (گریتینگ) دینامیک بریلوئن

ما یک سنسور فیبر نوری توزیع یافته در دامنه زمانی را ارائه می دهیم که بیشترین رزولوشن مکانی تاکنون گزارش شده بر اساس توزی دینامیکی بریلوئن در یک فیبر نگهدارنده قطبش را نشان می دهد. در طرح ما، توری های آکوستیک شامل اطلاعاتی درباره فرکانس بریلوئن به وسیله یک پالس دمش طولانی در یک قطبش تولید می شوند و توسط یک پالس پروب کوتاه در قطبش متعامد با یک فرکانس اپتیکی کاملا متمایز از دمش خوانده می شوند. در آزمایشات، اندازه گیری دمای توزیع شده در یک فیبر 20 m با رزولوشن مکانی 1.2 cm انجام می شود.

1-مقدمه

پراکندگی بریلوئن در فیبرهای اپتیکی بیش از یکی دو دهه تحقیق شده و حالا به عنوان مکانیزم حسگری مفیدی برای اندازه گیری توزیعی دما یا کشش به شمار می رود. چندین طرح اندازه گیری ایجاد شده است تا دامنه اندازه گیری را بزرگ کرده و رزولوشن مکانی را بهبود دهند یا سرعت اندازه گیری را افزایش دهند. در سنسورهای اپتیکی توزیع زمان – دامنه  ی بریلوئن، رزولوشن مکانی با مدت زمان پالس دمش (pump) تعیین می شود. با این همه این مدت عملا محدود به 10 ns است که معادل رزولوشن مکانی 1 m است، چون وسیع کردن طیف دمش که از یک مدت پالس کم ناشی می شود به پهن شدگی طیفی قابل توجهی از طیف بریلوئن به دست آمده می انجامد، از این رو موجب یک عدم قطعیت بیشتر در تعیین فرکانس بریلوئن (ν_B) می شود. برای پیش دستی به این محدودیت رزولوشن، یکی دو ایده مبتکرانه ارائه شده و بطور تجربی نشان داده شده اند از جمله پیش تولید امواج اکوستیک با دمش موج پیوسته یا پیش پالس، استفاده از یک جفت پهنای پالس دیفرانسیلی و اکوهای بریلوئن. با این همه رزولوشن های مکانی گزارش شده هنوز محدود به 10 cm بودند چون دامنه پاسخ برای بهبود بیشتر کافی نبود.