分布式光纤振动监测系统DAS能监测多少米

关键词: DAS监测距离 分类: 知识科普 更新日期: 2023-11-11 23:49:43

分布式光纤振动监测系统DAS能监测多少米

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在分布式光纤振动DVS或DAS系统中,我们通过一根光缆即可实现振动的监测和信号的传输。市面上我们经常能看到不同监测长度的DVS或DAS系统,有5公里,10公里,20公里,40公里等,那么到底是什么器件影响着系统的监测距离呢?

在弄明白长距离振动监测系统实现的原理前,我们需要先了解一下该系统的相关知识。即该系统是通过往光纤中注入光,光通过光缆往前传播,由于光功率,现场环境,光纤链路以及距离的增加等原因,光会逐渐衰减变弱。所以该系统的监测距离是有限的,而不是无限长,下面我们具体解释。

在该应用系统中我们通常采用窄线宽的激光器作为光源。激光器的线宽参数需要在3k以下,20mW左右光功率。

激光器输出1550nm稳定的连续光,连续光经过AOM声光调制器调制后变成脉冲光输出。虽然激光器的光功率可以有20mW,但经过AOM调制后,输出的光功率将会有很大的衰减。

如果我们把AOM调制后的光,直接应用于我们光纤振动监测系统中,由于光功率小,无法传输太远的距离,导致无法获得很好的效果, 甚至无法使用。

要想获得足够的监测距离,好的解决的办法是把AOM调制后的脉冲光再进行放大处理。放大处理之后可以做到20KM,甚至40KM以上的监测距离。

我们用EDFA放大后,基本可以做到20km距离的振动监测距离。 如果我们的应用场景需要更长的监测距离,是否还有办法呢?

如果需要比20km更长的振动监测距离,办法是采用拉曼放大器再对返回的瑞丽闪射光进行放大。

拉曼放大器与EDFA利用掺铒光纤作为它的增益介质不同,分布式光纤拉曼放大器(DRA)利用系统中的传输光纤作为它的增益介质。输入1550nm的信号光,然后通过耦合器,往传输光纤中打入高功率的1450nm的拉曼泵浦光,强泵浦光传输过程中产生受激拉曼散射,该散射光与波长相同的信号光ωs重叠,从而使弱信号光放大,获得拉曼增益。

因此如果我们在EDFA掺铒光纤放大器的放大基础上,再叠加拉曼放大器进行放大,监测距离可以从20km做到40km,甚至更长。

所以在做长距离的分布式光纤振动系统,通常采用的方案是EDFA加拉曼放大器的方案。

而为了方便系统集成和使用,我们把EDFA掺铒光纤放大器和拉曼放大器集成到一个小模块中,并同时集成环形器,以实现对回光的探测,这将极大方便使用,减少系统复杂性。

即一个模块由3个端口,一个光输入接口,2个输出接口,2个输出端口分别接传感光缆和回光探测。 该模块采用接线端子供电,接线更牢固。

然后我们还可以通过上位机软件方便的对EDFA和拉曼放大器进行控制,可以选择打开或者关闭EDFA或拉曼放大器。 在短距离的监测环境下,我们可以把拉曼放大器关闭,当我们进行长距离的监测,比如说40千米的监测距离,这时我们可以把拉曼放大器的开关打开。 除了可以开关外,我们可以通过调整EDFA或拉曼放大器的泵浦激光器电流实现对EDFA和拉曼放大器更精准的调节和控制。

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