An improved high stability and low distortion phase generated carrier demodulation algorithm for phase-sensitive optical time-domain reflectometers

解调 反射计 失真(音乐) 干涉测量 迈克尔逊干涉仪 信号(编程语言) 光学 调制(音乐) 相位调制 时域 计算机科学 光时域反射计 差分相位 相(物质) 物理 相位噪声 光纤 光纤传感器 电信 声学 光电子学 光纤分路器 CMOS芯片 放大器 频道(广播) 量子力学 计算机视觉 程序设计语言
作者
Wenzhe Xiao,Jing Cheng,Dawei Zhang,Yong Kong,Hualong Ye,Jun He
出处
期刊:Laser Physics Letters [IOP Publishing]
卷期号:19 (7): 075102-075102 被引量:5
标识
DOI:10.1088/1612-202x/ac642a
摘要

Abstract The phase generated carrier (PGC) demodulation technique for phase-sensitive optical time-domain reflectometry (Ф-OTDR) has significant potential in applications involving distributed optical fiber sensing and imaging. An improved PGC demodulation algorithm for a Ф-OTDR combined with an unbalanced Michelson interferometer system is presented in this letter. This modified PGC technique uses the one output signal as a fundamental carrier frequency signal with mathematical transformations, and another output is the modulated signal, which enable the two signals to be output synchronously from the interferometer. Theoretical simulations and experiments demonstrate that the linear and nonlinear distortion caused by phase modulation depth and carrier phase delay are well suppressed by the proposed algorithm with high stability and low distortion. The signal-to-noise-and-distortion ratio of sensors using the proposed method in the same conditions achieve gains of 12.98 dB, 30.82 dB and 6.93 dB over PGC-Arctan, PGC-differential-and-cross-multiplying and PGC-single-path differential division method, respectively. Experimental verification shows that the proposed demodulation system can exactly recover the original signals of multiple vibration positions simultaneously, and the system employing the ameliorated PGC demodulation algorithm has the noise level of about 1.83 × 10 −4 rad (√Hz) −1 and a large dynamic range of 65.72 dB @ 800 Hz, which provides a new choice for distributed optical fiber sensing technology.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
桃真心发布了新的文献求助10
刚刚
ysh发布了新的文献求助30
1秒前
怀民完成签到 ,获得积分10
2秒前
小瓶子发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助第七个星球采纳,获得10
2秒前
2秒前
殷勤的帽子关注了科研通微信公众号
3秒前
小猪完成签到 ,获得积分10
3秒前
热情蓝发布了新的文献求助10
4秒前
TTOM发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
YCY完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
慕慕完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
ysh完成签到,获得积分10
8秒前
ztt发布了新的文献求助10
9秒前
超级无敌好吃完成签到,获得积分10
9秒前
wzc发布了新的文献求助10
9秒前
3129386658发布了新的文献求助10
9秒前
我吃柠檬发布了新的文献求助10
9秒前
Tancl1235完成签到,获得积分10
9秒前
粥粥发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
薛武发布了新的文献求助10
12秒前
岁岁菌完成签到,获得积分10
13秒前
松子发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
英俊的铭应助有梦想的人采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
17秒前
热情蓝完成签到,获得积分20
17秒前
Zayro完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6应助羊羊羊采纳,获得10
18秒前
19秒前
Lucas应助cordon采纳,获得10
20秒前
20秒前
simdows完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5589147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4672942
关于积分的说明 14790572
捐赠科研通 4627592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532071
邀请新用户注册赠送积分活动 1500734
关于科研通互助平台的介绍 1468396