Приборы и техника эксперимента, 2023, № 5, стр. 92-98

Распределенный акустический датчик с дальностью работы 120 км на базе фазочувствительного импульсного рефлектометра и эрбиевого усилителя с удаленной накачкой

А. С. Дудин ab*, Д. Р. Харасов a, Э. А. Фомиряков ab, С. П. Никитин a, О. Е. Наний ab, В. Н. Трещиков a

a ООО “Т8”
107076 Москва, Краснобогатырская ул., 44, стр. 1, Россия

b Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

* E-mail: dudin.as@t8.ru

Поступила в редакцию 02.03.2023
После доработки 14.03.2023
Принята к публикации 23.04.2023

Аннотация

Исследовано увеличение дальности работы распределенного акустического датчика на базе фазочувствительного когерентного импульсного рефлектометра с помощью эрбиевого волоконного усилителя с удаленной накачкой. Показано, что за счет установки одного сегмента эрбиевого волокна на 70 км и использования попутной односторонней накачки мощностью 500 мВт на длине волны 1480 нм можно увеличить дальность работы рефлектометра на 45 км и тем самым получить общую дальность работы до 120 км в стандартном одномодовом волокне.

Список литературы

  1. Муратов Э.М. Подготовка профессиональных кадров в магистратуре для цифровой экономики (ПКМ-2020). 2021. С. 201.

  2. Stajanca P., Chruscicki S., Homann T., Seifert S., Schmidt D., Habib A. // Sensors. 2018. V. 18. P. 2841. https://doi.org/10.3390/s18092841

  3. Wu H.Y., Qian H.Li, Xiao S., Fu Z., Rao Y. //CLEO: Applications and Technology. 2015. P. ATu1M. 4. https://doi.org/10.1364/CLEO_AT.2015.ATu1M.4

  4. Бухарин М.А., Шишков К.В. // Железнодорожный транспорт. 2020. № 4. С. 58.

  5. Бухарин М.А., Прокопенко С.В., Гуртовой К.В., Скубченко С.А., Трещиков В.Н. // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 9. С. 8.

  6. Mateeva A., Mestayer J., Cox B., Kiyashchenko D., Wills P., Lopez J., Roy J. // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2012. Society of Exploration Geophysicists. 2012. P. 1.

  7. Nikitin S.P., Kuzmenkov A.I., Gorbulenko V.V., Nanii O.E., Treshchikov V.N. // Laser Phys. 2018. V. 28. P. 085107. https://doi.org/10.1088/1555-6611/aac714

  8. Бухарин М.А., Спиридонов Е.П., Филютич Е.А., Остапенко Д.А., Нуруллин А.А., Трещиков В.Н. // Фотон-экспресс. 2021. № 6 (174). С. 249.

  9. Shatalin S.V., Treschikov V.N., Rogers A.J. // Appl. Opt. 1998. V. 37. P. 5600.

  10. Parker T., Shatalin S., Farhadiroushan M. // First Break. 2014. V. 32. P. 63. https://doi.org/10.3997/1365-2397.2013034

  11. Mestayer J., Cox B., Wills P., Kiyashchenko D., Lopez J., Costello M., Bourne S., Ugueto G., Lupton R., Solano G., Hill D., Lewis A. // SEG technical program expanded abstracts 2011. Society of Exploration Geophysicists. 2011. P. 4253. https://doi.org/10.1190/1.3628095

  12. Nikitin S.P., Ulanovskiy P.I., Kuzmenkov A.I., Nanii O.E., Treshchikov V.N. // Laser Physics. 2016. V. 26. P. 105106. https://doi.org/10.1088/1054-660X/26/10/105106

  13. Alekseev A.E., Vdovenko V.S., Gorshkov B.G., Potapov V.T., Simikin D.E. // Laser Physics. 2016. V. 26. P. 035101. https://doi.org/10.1088/1054-660X/26/3/035101

  14. Харасов Д.Р., Чурилин И.А., Никитин С.П., Наний О.Е., Трещиков В.Н. // 8-й Российский семинар по волоконным лазерам. 2018. P. 208. https://doi.org/10.31868/RFL2018.208-210

  15. Martins H.F., Martın-Lopez S., Corredera P., Filograno M.L., Frazao O., Gonzalez-Herraez M. // J. Lightwave Technol. 2014. V. 32. P. 1510. https://doi.org/10.1109/JLT.2014.2308354

  16. Martins H.F., Martın-Lopez S., Corredera P., Filograno M.L., Frazao O., Gonzalez-Herraez M. // J. Lightwave Technol. 2015. V. 33. P. 2628. https://doi.org/10.1109/JLT.2015.2396359

  17. Peng F., Peng Z.P., Jia X.H., Rao Y.J., Wang Z.N., Wu H. // Optical Fiber Communication Conference. 2014. P. M3J. 4. https://doi.org/10.1364/OFC.2014.M3J.4

  18. Kharasov D.R., Naniy O.E., Nikitin S.P., Treschikov V.N. // IEEE. 2018. P. 285. https://doi.org/10.1109/LO.2018.8435872

  19. Kharasov D.R., Fomiryakov E.A., Nikitin S.P., Nanii O.E., Treshchikov V.N. // IEEE. 2020. P. 1. https://doi.org/10.1109/ICLO48556.2020.9285481

  20. Kharasov D.R., Fomiryakov E.A., Bengalskii D.M, Nikitin S.P., Nanii O.E., Treshchikov V.N. // IEEE. 2022. P. 1. https://doi.org/10.1109/ICLO54117.2022.9840022

  21. Wang Z.N., Li J., Fan M.Q., Zhang L., Peng F., Wu H., Zeng J.J., Zhou Y., Rao Y.J. // Opt. Lett. 2014. V. 39. P. 4313. https://doi.org/10.1364/OL.39.004313

  22. Arioka T., Nakamura K. // Opt. Continuum. 2022. V. 1. P. 1375. https://doi.org/10.1364/OPTCON.460475

  23. Tian X., Dang R., Tan D., Liu L., & Wang H. // Opt. Communication. Optical Fiber Sensors, and Optical Memories for Big Data Storage. SPIE. 2016. V. 10158. P. 191. https://doi.org/10.1117/12.2246763

  24. Sha Z., Feng H., Shi Y., Zhang W., Zeng Z. // IEEE Photonics Technol. Lett. 2017. V. 29. № 16. P. 1308. https://doi.org/10.1109/LPT.2017.2721963

  25. Van Putten L.D., Masoudi A., Brambilla G. // Opt. Lett. 2019. V. 44. P. 5925. https://doi.org/10.1364/OL.44.005925

  26. Официальное описание волокна OFS AcoustiSens URL: https://www.ofsoptics.com/wp-content/uploads/AcoustiSens-Wideband-GS86545-web.pdf (дата обращения: 23.01.2023).

  27. Kharasov D.R., Bengalskii D.M., Fomiryakov E.A., Nanii O.E., Bukharin M.A., Nikitin S.P., Treshchi-kov V.N. // Moscow University Physics Bulletin. 2021. V. 76. № 3. P. 167. https://doi.org/10.3103/S0027134921030048

  28. Farhadiroushan M. // 80th EAGE Conference & Exhibition 2018 Workshop Programme. European Association of Geoscientists & Engineers. 2018. P. cp-556-00043. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201801921

  29. Lalam N., Lu P., Buric M., Ohodnicki P.R. // Photonic Instrumentation Engineering VII. SPIE. 2020. V. 11287. P. 165. https://doi.org/10.1117/12.2545089

  30. Kharasov D.R., Bengalskii D.M., Vyatkin M.Yu., Nanii O.E., Fomiryakov E.A., Nikitin S.P., Popov S.M., Chamorov-sky Yu.K., Treshchikov V.N. // Quantum Electron. 2020. V. 50. P. 510. https://doi.org/10.1070/QEL17232

  31. Cedilnik G., Lees G., Schmidt P.E., Herstrøm S., Geisler T. // IEEE Sensors Lett. 2019. V. 3. P. 1. https://doi.org/10.1109/LSENS.2019.2895249

  32. Masoudi A., Beresna M., Brambilla G. // Opt. Lett. 2021. V. 46. P. 552. https://doi.org/10.1364/OL.413206

  33. Yu J., Liu J., Hu Q., Xu J., Nie M., Chen X., Wu J., Zhang X. Liu H., Yu S., Li G., Qin X. // Opt. Fiber Sensors. 2022. P. Th4. 11. https://doi.org/10.1364/OFS.2022.Th4.11

  34. Wang Z.N., Zeng J.J., Li J., Fan M.Q., Wu H., Peng F., Zhang L., Zhou Y., Rao Y.J. // Opt. Lett. 2014. V. 39. P. 5866. https://doi.org/10.1364/OL.39.005866

  35. Headley C., Agrawal G.P. Raman amplification in fiber optical communication systems. Elsevier Academic Press. USA. 2005.

  36. Shikhaliev I.I., Gainov V.V., Dorozhkin A.N., Nanii O.E.E., Konyshev V.A., Treshchikov V.N. // Quantum Electron. 2017. V. 47. P. 906. https://doi.org/10.1070/QEL16405

  37. Bertholds A., Dandliker R. // J. Lightwave Technol. 1988. V. 6. P. 17. https://doi.org/10.1109/50.3956

  38. Nikitin S., Fomiryakov E., Kharasov D., Nanii O., Treshchikov V. // J. Lightwave Technol. 2019. V. 38. P. 1446. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2952688

  39. Gabai H., Eyal A. // IEEE. 2017. P. 1. https://doi.org/10.1117/12.2265527

  40. Фомиряков Э.А., Харасов Д.Р., Никитин С.П., Наний О.Е., Трещиков В.Н. // Фотон-экспресс. 2021. №. 6 (174). P. 252. https://doi.org/10.24412/2308-6920-2021-6-252-253

Дополнительные материалы отсутствуют.