Сравнение временного и частотного подходов моделирования сигналов оптических рэлеевских рефлектометров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Спектр применений распределенных волоконно-оптических датчиков постоянно расширяется как в связи с растущими потребностями промышленности, так и благодаря развитию измерительных возможностей самих датчиков. В связи с необходимостью развития методов интерпретации сигналов датчиков крайне актуально формирование наборов тестовых сигналов распределенных волоконно-оптических датчиков, полученных при известных условиях и воздействиях на волокно. При наличии достоверных аналитических моделей сигналов распределенных волоконно-оптических датчиков тестовые сигналы крайне удобно получать в ходе численных экспериментов. В работе будут рассмотрены процессы формирования сигналов обратного рассеяния в рэлеевских рефлектометрических системах и описаны физико-математические модели, позволяющие проводить расчеты сигналов в разных условиях работы. Предложены два подхода подсчета результирующего сигнала обратного рассеяния: на основе временного представления зондирующего сигнала и импульсного отклика чувствительного волокна и альтернативный, основывающийся на спектральном представлении зондирующего сигнала и передаточной функции волокна. Изложенные результаты могут быть использованы как для непосредственного моделирования работы рефлектометрических систем, использующих рэлеевское рассеяние, так и для анализа существующих ограничений и специфики их работы.

Об авторах

Н. А. Ушаков

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: n.ushakoff@spbstu.ru
Россия, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

Л. Б. Лиокумович

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.ushakoff@spbstu.ru
Россия, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

Список литературы

  1. Hartog A.H. An Introduction to Distributed Optical Fibre Sensors. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781315119014
  2. Gorshkov B.G., Yüksel K., Fotiadi A.A., Wuilpart M., Korobko D.A., Zhirnov A.A., Stepanov K.V., Turov A.T., Konstantinov Y.A., Lobach I.A. // Sensors. 2022. V. 22. P. 1033. https://doi.org/10.3390/s22031033
  3. Juarez J.C., Maier E.W., Choi K.N., Taylor H.F. // J. Light Technol. 2005. V. 23. P. 2081. https://doi.org/10.1109/JLT.2005.849924
  4. Lellouch A., Biondi B.L. // Sensors. 2021. V. 21. P. 2897. https://doi.org/10.3390/s21092897
  5. Lindsey N.J., Martin E., Dreger D.S., Freifeld B., Cole S., James S.R., Biondi B., Ajo-Franklin J.B. // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 11. https://doi.org/10.1002/2017gl075722
  6. Titov A., Kazei V., AlDawood A., Alfataierge E., Bakulin A., Osypov K. // Sensors. 2022. V. 22. P. 1027. https://doi.org/10.3390/s22031027
  7. Brinkmeyer E. // Electron. Lett. 1977. V. 16. P. 329. https://doi.org/10.1049/el:19800235
  8. Brinkmeyer E. // J. Opt. Soc. Am. 1980. V. 70. P. 1010. https://doi.org/10.1364/JOSA.70.001010
  9. Hartog A.H., Gold M. // J. Light. Technol. 1984. V. 2. P. 76. https://doi.org/10.1109/JLT.1984.1073598
  10. Feigel B., Erps J.V., Khoder M., Beri S., Jeuris K., Goidsenhoven D.V., Watte J., Thienpont H. // J. Light. Technol. 2014. V. 32. P. 3008. https://doi.org/10.1109/JLT.2014.2330693
  11. Healey P. // Electron. Lett. 1985. V. 21. P. 226. https://doi.org/10.1049/EL:19850161
  12. Mermelstein M., Posey R., Johnson G.A., Vohra S.T. // Opt. Lett. 2001. V. 26. P. 58. https://doi.org/10.1364/OL.26.000058
  13. Liokumovich L.B., Ushakov N.A., Kotov O.I., Bisyarin M.A., Hartog A.H. // J. Light. Technol. 2015. V. 33. P. 3660. https://doi.org/10.1109/JLT.2015.2449085
  14. Zhou J., Pan Z., Ye Q., Cai H., Qu R., Fang Z. // J. Light. Technol. 2013. V. 31. P. 2947. https://doi.org/10.1109/JLT.2013.2275179
  15. Lu X., Thomas P. // J. Light. Technol. 2020. V. 38. P. 974. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2949624
  16. Liehr S., Münzenberger S., Krebber K. // Opt. Express. 2018. V. 26. P. 10573. https://doi.org/10.1364/oe.26.010573
  17. Tovar P., Lima B.C., von der Weid J.P. // J. Light. Tehnol. 2022. V. 40. P. 4765. https://doi.org/10.1109/JLT.2022.3164793
  18. Chen D., Liu Q., He Z. // Opt. Express. 2017. V. 25. P. 8315. https://doi.org/10.1364/oe.25.008315
  19. Pastor-Graells J., Martins H.F., Garcia-Ruiz A., Martin-Lopez S., Gonzalez-Herraez M. // Opt. Express. 2016. V. 24. P.13121. https://doi.org/10.1364/OE.24.013121
  20. Marcon L., Soto M.A., Soriano-Amat M., Costa L., Fernandez-Ruiz M.R., Martins H.F., Palmieri L., Gonzalez-Herraez M. // J. Light. Technol. 2020. V. 38. P. 4142. https://doi.org/10.1109/JLT.2020.2981741

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (71KB)
Метаданные
3.

Скачать (280KB)
Метаданные
4.

Скачать (54KB)
Метаданные

© Н.А. Ушаков, Л.Б. Лиокумович, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».