? ? ? ?我理解的非本地效應(yīng)：系統(tǒng)中某段位置信息不僅僅由泵浦與探測(cè)光在當(dāng)?shù)刈饔盟鶝Q定，其他位置對(duì)該段信息也有貢獻(xiàn)，此貢獻(xiàn)一般會(huì)導(dǎo)致測(cè)量BFS不準(zhǔn)。這種效應(yīng)是一種籠統(tǒng)的概念吗坚。
在“OE13 Effect of pulse depletion in a Brillouin optical time-domain analysis system”和其他文獻(xiàn)中，非本地效應(yīng)更多的是特指泵浦光在傳輸過(guò)程中被消耗呆万，造成泵浦頻譜不均勻商源，造成BGS畸變，最終造成BFS測(cè)量有偏差谋减， 是一種特指的效應(yīng)牡彻。此文中有詳細(xì)的理論分析，英語(yǔ)為非母語(yǔ)國(guó)家人寫的文章真是看著累啊出爹，好多沒(méi)看懂讨便，當(dāng)然自己理論基礎(chǔ)也不行。
上篇文章中提到的由于泵浦消耗引起的非本地效應(yīng)可以通過(guò)DSB調(diào)制補(bǔ)償以政，但有的DSB本身也會(huì)引起一種非本地效應(yīng)，本文說(shuō)明如下伴找。
OE15 Non-local effects in dual-probe-sideband BOTDA
當(dāng)探測(cè)光功率低于SBS閾值情況下盈蛮，非本地效應(yīng)可忽略，但是即使如此技矮，也存在非本地效應(yīng)抖誉。最后的效果是增益譜更窄，測(cè)量更準(zhǔn)衰倦；而損耗譜則畸變出雙峰袒炉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩邊帶各0.5mW，BGS有0.6M上移樊零，BLS有1MHz上移我磁。
之前說(shuō)的可以忽略是由于SBS轉(zhuǎn)移的能量<<脈沖總能量，當(dāng)轉(zhuǎn)移能量過(guò)大時(shí)候驻襟，就會(huì)引入非本地效應(yīng)夺艰。DSB調(diào)制的出現(xiàn)彌補(bǔ)了非本地效應(yīng)，來(lái)達(dá)到SBS閾值沉衣，但本文發(fā)現(xiàn)實(shí)際此模型不完善郁副，非本地效應(yīng)還存在。
DSB對(duì)稱的調(diào)制方式對(duì)脈沖頻譜影響如下：泵浦的凈BGS漂移豌习。
泵浦凈BGS漂移對(duì)雙邊帶影響：下邊帶BGS變窄存谎，上邊帶BLS出現(xiàn)雙峰拔疚。
本文還指出，其實(shí)上下邊帶由于其頻率的差異既荚，導(dǎo)致布里淵頻移有差距稚失。這會(huì)導(dǎo)致BFS隨距離增加而增加，雖然小固以，但不可忽略墩虹。基于此本文又重新構(gòu)建了泵浦頻譜的數(shù)學(xué)模型憨琳，并說(shuō)實(shí)際增益譜是泵浦頻譜和洛倫茲增益譜卷積诫钓？？篙螟？菌湃？
根據(jù)上面公式進(jìn)行仿真，得出DSB調(diào)制對(duì)泵浦脈沖頻譜影響遍略，如下圖所示惧所。
根據(jù)上面公式得到的BGS和BLS，都有1MHz的上移绪杏，這與普通誤差一致下愈，這個(gè)點(diǎn)可以研究。此結(jié)果也與最初一致蕾久。
實(shí)驗(yàn)裝置如下所示势似，可觀測(cè)BGS和BLS，同時(shí)藍(lán)色部分可從探測(cè)光側(cè)觀察DSB對(duì)泵浦頻譜影響僧著。
泵浦脈沖頻譜如下所示：
下圖為頻移分別為頻移為Vb+5MHz&+10MHz時(shí)履因，增加探測(cè)光能量時(shí)脈沖頻譜變化№镉蓿可看出即使泵浦能量小栅迄，依然有畸變。
對(duì)增益譜和損耗譜的觀察結(jié)果如下所示：
雙邊帶各邊帶功率0.5mW皆怕，畸變嚴(yán)重毅舆。
雙邊帶各邊帶功率0.275mW，還是存在畸變端逼，跟最初理論分析結(jié)果一致朗兵。
總結(jié)：DSB會(huì)影響Pump脈沖頻譜，導(dǎo)致BGS變窄顶滩，BLS出現(xiàn)雙峰余掖，并且探測(cè)光功率越大，這種畸變?cè)絿?yán)重。這會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致BFS測(cè)量up-shifting盐欺。
OFS15 Reaching the ultimate performance limit given by non-local effects in BOTDA sensors
中對(duì)上面文章再次總結(jié)赁豆，泵浦消耗會(huì)引入分本地效應(yīng)，DSB調(diào)制在一定程度上可以彌補(bǔ)由泵浦消耗所引入的非本地效應(yīng)冗美，但是會(huì)引入另一種非本地效應(yīng)(DSB導(dǎo)致的非本地效應(yīng))導(dǎo)致BGS和BLS畸變從而導(dǎo)致BFS上移魔种，且畸變大小與傳感距離和探測(cè)光功率成正比。因此探測(cè)光功率不能過(guò)高粉洼，這直接限制了系統(tǒng)SNR和傳感距離节预。本文提出的新掃頻方式可以消除DSB中的非本地效應(yīng)，直接可以將探測(cè)光功率提升至自發(fā)布里淵效應(yīng)導(dǎo)致的探測(cè)光功率上限属韧。
原理說(shuō)明如下：探測(cè)光DSB調(diào)制頻率固定安拟，掃泵浦光。結(jié)果是可以將探測(cè)光提升10dB宵喂。
實(shí)驗(yàn)裝置如下：
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：左探測(cè)光0dBm糠赦，右探測(cè)光4.8dBm，文中說(shuō)當(dāng)-6dBm時(shí)锅棕，此效應(yīng)不明顯拙泽。因此可以將探測(cè)光功率提升10dB（-6~4.8），再加大光功率就收到了自發(fā)布里淵效應(yīng)的限制裸燎。10dB對(duì)應(yīng)FoM提升因子是10.
總結(jié)：本文利用DSB解決泵浦消耗引入的非本地效應(yīng)顾瞻，同時(shí)用用新掃頻方式解決了DSB引入的脈沖頻譜畸變，這種畸變與傳感距離和探測(cè)功率成正比德绿。解決這個(gè)問(wèn)題后朋其，可以加大探測(cè)光功率，提升10dB脆炎，直至自發(fā)布里淵效應(yīng)限制上限。在不用拉曼放大和編碼的情況下達(dá)到100km氓辣。
0FS16 Sub-metric spatial resolution over an extended range using differential time-domain Brillouin sensing
將DPP和新掃頻方式結(jié)合秒裕，實(shí)現(xiàn)了37.5km的20cm分辨率，1.9MHz誤差钞啸， 采用2000次平均几蜻。
聲波相應(yīng)時(shí)間為10ns，限制了控件分辨率為1m体斩，用DPP可以突破空間分布率限制實(shí)現(xiàn)cm級(jí)別分辨率梭稚。
一般有三種方法提升空間分辨率：1.時(shí)域 2.相關(guān)域 3.頻域
相關(guān)域中用相位調(diào)試和時(shí)域采集結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)17.5km 8.3mm。
時(shí)域中用DPP和編碼結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)60km 25cm絮吵。
本文還是說(shuō)明了DSB雖然能補(bǔ)償泵浦消耗及其所帶來(lái)的非本地效應(yīng)弧烤，但是還是會(huì)引入脈沖頻譜畸變，這會(huì)影響空間分辨率蹬敲，并且效果與泵浦光功率成正比暇昂。
a是傳統(tǒng)掃頻莺戒，在失諧量為25MHz時(shí)DPP情況；b是新方法急波，任何掃頻頻率下都沒(méi)問(wèn)題从铲。
最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果：還是做出了20cm空間分辨率。
鍋哥對(duì)上述文章表示懷疑澄暮，他認(rèn)為脈沖畸變不是傳統(tǒng)DSB導(dǎo)致的名段，SSB可能會(huì)克服這個(gè)問(wèn)題。
PJ16 Coherent BOTDA Sensor With Single-sideband Modulated Probe Light
1.SSB對(duì)比DSB可以避免CD泣懊。2.不需要對(duì)波長(zhǎng)伸辟。3.對(duì)數(shù)檢波器縮短了一半時(shí)間？是I/Q解調(diào)相對(duì)于傳統(tǒng)BOTDA需要兩倍時(shí)間嗅定，因?yàn)樵诿總€(gè)掃頻點(diǎn)上自娩，I/Q解要做兩次平均。
傳統(tǒng)的DSB采用相位調(diào)制渠退，在BGS下會(huì)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度調(diào)制構(gòu)造出BGS忙迁，即PM-IM轉(zhuǎn)化。但這種PM-IM轉(zhuǎn)化不僅受到BGS影響還受到色散CD影響碎乃，會(huì)使測(cè)量的BGS產(chǎn)生畸變姊扔。因此現(xiàn)在多用IMP代替PMP，但也有限制梅誓，如光纖長(zhǎng)度和調(diào)整頻率恰梢。因此采用SSB調(diào)制，可以解決DSB中PM-IM中的色散和功率衰落梗掰。
鍋哥說(shuō)200MHz的頻移會(huì)避免泵浦和本地光之間的相干瑞利噪聲嵌言。？及穗？摧茴？？
鍋哥說(shuō)經(jīng)過(guò)降頻之后的信號(hào)是580-740MHz埂陆，有用的信號(hào)都攜帶在IF的包絡(luò)中苛白，通過(guò)對(duì)數(shù)檢波檢（3dB帶寬為50MHz）將包絡(luò)幅度信息測(cè)出來(lái)，再通過(guò)100MHz采樣率的數(shù)據(jù)采集卡焚虱。
最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
空間分辨率高了但測(cè)量精度低了购裙，這里存在一個(gè)trade-off，有沒(méi)有辦法解決呢鹃栽？躏率？？？
師兄：這是由于信噪比禾锤，兩條曲線相減私股，結(jié)果本來(lái)就小，輕微的波動(dòng)相對(duì)就比較大恩掷，因此降低信噪比倡鲸。
OE15 Brillouin optical time-domain analysis sensor assisted by Brillouin distributed amplification of pump pulses
不能肆意加大脈沖光功率，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)非線性效應(yīng)(調(diào)制不穩(wěn)黄娘、拉曼散射峭状、自相位調(diào)制)。
OE16 BOTDA based on orthogonally-polarized four-tone probewave
PTL16 DBA-based BOTDA using optical-comb pump and pulse coding with a single laser
我認(rèn)為此方法可以彌補(bǔ)SSB中泵浦消耗帶來(lái)的非本地效應(yīng)逼争，比DSB好优床。
文中提到DRA技術(shù)可以彌補(bǔ)泵浦消耗，OPC和相干檢測(cè)技術(shù)可以彌補(bǔ)非線性效應(yīng)帶來(lái)的SNR降低誓焦。
OE16 BOTDA sensors enhanced using high-efficiency second-order distributed Brillouin amplification
5m spatial resolution 1.6℃ measurement uncertainty over ~99 km?
~6 dBm second-order and ~1.5?dBm first-order pumps.
不能肆意加大脈沖光功率胆敞，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)非線性效應(yīng)(調(diào)制不穩(wěn)、拉曼散射杂伟、自相位調(diào)制)移层。
