引用本文：
乔小瑞，郑亮，舒畅，等. 三阶双向RFA的Φ-OTDR传感距离分析仿真[J]. 光通信技术，2020，44（8）：14-17.
乔小瑞1，郑 亮2，舒 畅1，王瑛剑1
（1.海军工程大学 电子工程学院，武汉 430033；2.中国人民解放军91954部队，湖南 永州 425000）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：喇曼光纤放大器（RFA）可有效地提高相位敏感光时域反射计（Φ-OTDR）系统的传感距离。为了进一步提高Φ-OTDR的系统传感距离，采用粒子群优化（PSO）算法对三阶双向RFA的泵浦光功率取值进行优化，计算了基于三阶双向RFA的Φ-OTDR系统理论最远传感距离，并设计了仿真实验。仿真分析结果表明：当探测脉冲宽度大于200 ns时，Φ-OTDR系统经三阶双向RFA放大传感距离可达到200 km以上。
关键词：分布式光纤传感；喇曼光纤放大器；传感距离；Matlab仿真
中图分类号：TN253 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2020）08-0014-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.08.004
0 引言
目前，无中继海底光缆的长度已达到200 km以上，而最长的相位敏感光时域反射计（Φ-OTDR）系统传感距离是175 km。这是基于分区放大技术和采用三段不同布里渊频移光纤实现的[1]。因此，将Φ-OTDR应用于海底光缆监测时需解决长距离传感探测的问题。为了进一步提高Φ-OTDR的传感距离，本文对三阶双向喇曼光纤放大器（RFA）在Φ-OTDR系统中的应用进行研究。
4 结束语
分布式喇曼放大技术是延长Φ-OTDR传感距离的关键技术。本文利用优化算法计算τ=100 ns时Φ-OTDR系统在不同传感距离下的最优泵浦功率，并且发现此时系统的理论最远传感距离可以达到187 km。当τ≥200 ns时，Φ-OTDR系统的最远传感距离可达到200 km以上。当τ=200 ns时，
Φ-OTDR系统经三阶RAF放大传感距离虽然可达到200 km以上，系统此时却只能用于低频振动信号的检测。因此，在提高传感距离的同时，必须同步解决系统最高响应频率下降的问题，这对于延长Φ-OTDR系统的传感距离具有重要意义。