如何做一台自己的分布式光纤传感DAS系统?

分布式光纤传感技术相对传统的电传感技术,有着本质安全,没有火花,耐腐蚀等优点,作为新一代的传感技术,目前也正被应用于各行各业。作为分布式光纤传感技术的相关从业人员,我们应该如何做一台自己的分布式光纤传感DAS系统呢?在这个页面中,整理了一些基本的概念以及新手刚入门需要避坑的点。

基本理论的知识

分布式光纤传感技术作为一门新技术,它也是一门集光学,电学,计算于一体的复杂交叉学科,因此我们想做好DAS系统之前,需要掌握一些基本的理论知识。
前期需要认真阅读一些文献资料,以便弄明白DAS系统的实现,市面上常见的DAS系统的原理图如下所示。

DAS系统原理图
从以上原理图我们可以看到DAS系统需要的核心组件有:激光器,声光调制器,EDFA,BPD平衡光电探测器,以及采集卡。

您自己要做什么?

  • 我想把这套系统搭建起来
  • 我是学光电的,我想做激光器驱动,EDFA,平衡光电探测器
  • 我是做FPGA的,我想做DAS的解调及采集算法
  • 我需要熟悉这套系统的原理,需要搭建起来,自己去做一些应用
每个人也许有不同的答案。
分布式光纤传感DAS系统是一个复杂的系统,涉及到多个功能器件;对于从事光电方向,精密仪器方向的研究人员,可以有选择的实现系统的一部分组件功能,但是不建议所有器件都自己实现,因为这不光是技术层面的问题,也是时间方面的问题,所以建议根据自己的专业方向及擅长,选择一些核心组件进行自研。

有参照好测试

在进行自研DAS组件时,最好有一套测试工装,也方便进行快速测试,有参照好测试。要不然不方便对比,也不知道自己做出来的组件是否符合要求。
测试工装的准备,需要选择专门DAS硬件模块厂商,因为这些DAS器件设备,在出厂前都进行了验证和测试,如果自己从不同的供应商采购组件模块,很可能搭不出来效果,或者搭出来的效果也不是最优。
我们作为一家DAS硬件设备厂商,提供完整的DAS器件模块,针对自研的客户,我们也提供散件的BOM方案,并且该组件方案也是经过验证的,能够输出优秀的信号。

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新手避坑

由于分布式光纤传感系统涉及到多个学科的知识,具有一定的技术复杂性,所以新手入门踩坑,常见的踩坑点,整理于下。

  • 自己按自己的理解来搭:根据自己查阅的文献及自己的理解,认为只要把系统需要的器件采购好,就能搭建出来想要的效果, 然而事实情况是:无法搭建出来,或者能搭建出来缺效果不好。
  • 选择没有技术支持的产品:对器件采购调研不足,采购了一些非主业做光纤传感的光电公司的产品,采购之后没有足够的技术支持,特别是对后期信号的处理上供应商无法提供任何帮助。
  • 买了模块/采集卡但是不懂解调:从一些公司购买了DAS模块/采集卡,拿到手后能够通过厂家的上位机采集数据,但是不会做解调处理,厂家也无法提供支持。


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