光频域反射计(OFDR)-周潜

相位敏感光时域反射计识别入侵事件算法
郑印;段发阶;涂勤昌;韦波
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2015(0)1
【摘要】在相位敏感光时域反射计识别入侵事件中,基于传统算法研究了时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断、特征量峰值比例判断相互结合的算法,并从算法的识别准确率、实时性、复杂性、定位稳定性等角度,衡量算法的优劣.实验验证发现,时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断结合的算法识别入侵事件准确率最高,达100%,且实时性满足性能要求,算法简单,定位稳定性好.该算法在不同频率下振动事件中适用性较强,可为相位敏感光时域反射计应用于安防监测领域的信号处理部分提供参考.
【总页数】6页(P79-84)
【关键词】光纤传感器;相位敏感光时域反射计;入侵监测;信号处理;识别准确率【作者】郑印;段发阶;涂勤昌;韦波
【作者单位】天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室;浙江中欣动力测控技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.14
【相关文献】
1.基于相位敏感光时域反射仪的高灵敏高频振动信号探测 [J], 王延;陈真;刘智超;刘奂奂;庞拂飞
2.基于相位敏感光时域反射计的音频激励信号解调与复现 [J], 张玉晓;陈元林;安博文;梁怡飞
3.相位敏感光时域反射仪的信号处理方法综述 [J], 田曼伶;刘东辉;曹晓敏;余贶琭
4.基于波网络的相位敏感光时域反射系统模式识别方法研究 [J], 张耀鲁;于淼;常天英;李姝凡;郑志丰;杨悦;王忠民;崔洪亮
5.基于短时傅里叶变换的光时域反射计(OTDR)事件分析 [J], 满晓晶;董毅;何浩;胡卫生
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摘要光纤传感技术以其独特的优势，成为目前智能结构健康监测技术中研究较为广泛的技术。

针对大型结构、复合材料内部裂纹、金属结构腐蚀等主要损伤类型，由于其具有隐蔽性强、结构失效机理复杂、结构破坏程度难以判断等特点，需进行超高空间分辨率、复用容量大、精度高的传感检测。

本文采用间距极小的超短弱反射的光纤光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）构筑的光纤光栅法布里珀罗（Fiber Bragg Grating Fabry-Perot，FBG-FP）阵列搭建传感网络，基于光频域反射技术搭建传感光路，通过对解调原理、解调算法和实验验证等相关问题的研究，实现一种具有超高空间分辨率、超大容量、高精度的全分布式光纤传感新方法与新技术。

主要研究内容如下：（1）FBG-FP阵列的传感机理与复用容量研究。

以FBG的耦合模式方程为基础推导FBG-FP的光谱数学表达式，并分析其温度和应变的传感机理。

数值模拟多重反射效应和光谱阴影效应对FBG-FP传感阵列的复用极限的制约，证明降低反射率可抑制上述两种效应，并进一步提出采用光栅间隔不小于栅长和中心波长随机分布的传感阵列可分别抑制多径反射效应和光谱阴影效应，其中波长随机分布对传感没有坏的影响。

（2）FBG-FP阵列的分布式传感解调系统的研究。

提出基于光频域反射（Optical Frequency-domain Reflectometry，OFDR）技术的FBG-FP阵列的分布式解调系统。

一方面研究传感单元高空间分辨率的定位方法，通过对可调谐光源的非线性调谐效应进行补偿，在50m的传感距离内实现82μm内的超高空间分辨率；通过计算等效光频域调谐速率和可调谐光源的时间波长转换轴，提高系统的定位稳定度和波长解调精度。

另一方面研究传感单元的波长解调方法，推导FBG-FP光谱重构的数学表达式，提出FBG-FP阵列的分布式传感解调算法。

（3）裂纹尖端检测。

温度实验测试系统解调性能，实现8557个长度为400μm、间隔为440μm、反射率约为-42dB的FBG构成的超短弱反射的FBG-FP阵列传感，传感解调空间分辨率达到840μm，温度解调精度小于0.65℃。

频域反射法原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：引言部分是文章的开头，旨在给读者一个概述，介绍频域反射法的基本原理、应用领域以及本文的结构和目的。

频域反射法（Frequency Domain Reflectometry，简称FDR）是一种用于测量材料或媒介中电磁波传播特性的一种非侵入性测试方法。

通过对电磁波在材料或媒介中的反射和传播进行频谱分析，可以得到一系列有关材料性质的关键参数和特征。

本文将围绕频域反射法的基本原理、应用领域以及其优势和局限性展开探讨。

首先，在第2节中，我们将介绍频域反射法的基本原理，包括电磁波在材料中的传播和反射机制。

然后，在第3节中，我们将探讨频域反射法在不同领域的应用，包括材料科学、通信工程等。

在第4节中，我们将重点讨论频域反射法的优势和局限性，以便读者更全面地了解该方法的适用范围和局限性。

最后，在结论部分，我们将对全文进行总结，回顾我们所探讨的内容，并对频域反射法未来的发展和应用进行展望。

同时，我们也将就频域反射法的优势和局限性进行更深入的思考，以便读者对该方法有一个更清晰的认识和理解。

通过本文的阅读，读者将能够对频域反射法有一个全面的认识，了解其基本原理、应用领域和优势局限性。

我们希望本文能为读者对该方法的研究和应用提供一些启示，并促进其在相关领域的进一步发展和探索。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在向读者介绍本篇长文的组织结构和各个部分的内容概述。

文章按照以下大纲进行组织，主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构和目的。

概述部分将简要介绍频域反射法的原理和应用，引起读者对该主题的兴趣。

文章结构部分则将阐明整篇长文的组织结构，让读者了解各个部分所涉及的内容。

目的部分将说明本文撰写的目的和意义，以引导读者对本文的重点关注。

正文部分是本篇长文的主体部分，主要分为频域反射法的基本原理、应用领域以及优势和局限性三个方面。

光频域反射计(OFDR)是20世纪90年代以来的一个新技术，因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。

OFDR系统需要的光源应该为线性扫频窄线宽单纵模激光器，所以对光源的要求很高，这也导致了国内对OFDR研究的缺乏。

由于OFDR能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围，还是吸引了众多研究者的兴趣。

随着国内光源调频技术的日益成熟，其发展和应用前景相当广阔。

目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。

OTDR是通过分析后向散射光的时间差和光程差进行检测。

探测分辨率的提高依赖于探测脉冲宽度的减小，但是，在激光功率一定的条件下。

会造成探测脉冲能量的降低和噪声电平的增加，从而引起动态范围的减小。

为了解决这个问题，其他的时域反射方法也在不断地研究中。

光频域反射计结构包括线性扫频光源、迈克尔逊干涉仪、光电探测器和频谱仪(或信号处理单元)等，基于光外差探测，其原理可用下图进行分析。

以频率为中心进行线性扫频的连续光，经耦合器进入迈克尔逊干涉仪结构分成两束。

一束经反射镜返回，其光程是固定的，称为参考光，另一束则进入待测光纤。

由于光纤存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射。

其中部分后向散射光满足光纤数值孔径而朝注入端返回，称为信号光。

如果传播长度满足光的相干条件，则信号光和参考光就会在光电探测器的光敏面上发生混频。

待测光纤上任一点X处的瑞利后向散射信号所对应的光电流的频率设置为0时，频率大小则正比于散射点位置x。

只要该频率小于光电探测器的截止响应频率。

光电探测器就会输出相应频率的光电流，其幅度正比于光纤x处的后向散射系数和光功率的大小，从而得到沿待测光纤各处的散射衰减特性，同时可以通过测试频率的最大值来推导出待测光纤的长度。

空间分辨率是指测量系统能辨别待测光纤上两个相邻测量点的能力。

空间分辨率高意味着能辨别的测量点间距短，即光纤上能测量的信息点就多，更能反映整条待测光纤的特性。

在OTDR系统中分辨率受探测光脉冲宽度的限制，探测光脉冲宽度窄，则分辨率高，同时光脉冲能量变小，信噪比减小。

光频域反射仪（OFDR）在军事装备中的应用摘要：随着光纤应用面的扩大，一个很重要的问题随之产生：如何在日常维护保养中对基于光纤技术的装备或系统进行有效的检测。

目前市场上比较常用的代表性技术有：基于瑞利散射的用于干线光缆故障检测的OTDR；基于布里渊散射的用于分布式应力测量的BOTDR；基于拉曼散射的用于分布式温度测量的ROTDR。

它们的优点是技术难度相对低、测量距离长（百公里级），但距离分辨率有限。

而OFDR是一种基于频域分析的后向反射测量技术，从原理上克服了OTDR在距离分辨率上的不足，可实现高距离分辨率、高灵敏度、中等距离的测量。

关键词：光频域反射仪；军事装备；应用一、应用背景概述1.1、海上军事装备的应用美国海军在80年代初就实施了开发大型新舰船用光纤区域网作为计算机数据总线的计划（AEGIS（宇斯盾）计划），他们意识到了将舰艇中的同轴电缆更换为光缆的巨大价值。

1986年初，美国海军海洋系统司令部又在此基础上成立了SAFENET（能抗毁的自适应光纤嵌入网）委员会。

并于1987年成立工作组指导制定了SAFENET－I和SAFENE-II两套标准并开发出了相应系统。

这些系统已安装在CG 47 级导弹巡洋舰、DDG 51级导弹驱逐舰、“乔治·华盛顿号”航空母舰等舰艇上。

随后实施的高速光网（HSON）原型计划，在实现了 1.7Gb／S的第一阶段目标后，美国“小石城号”军舰上的雷达数据总线传输容量就达到了1Gb／S，并使原来重量达90吨的同轴电缆被0.5吨重的单模光缆所代替。

1997年11月，美国在核动力航空母舰“杜鲁门号”（CVN75）上采用气送光纤技术完成了光纤敷设。

后来又成功地在“企业号”（CVN 65）上进行了敷设。

还计划在“里根号”（CVN 76）、“尼米兹号”（CVN68）及“USSWasp”号（LHD－1）上用气送光纤技术敷设光纤系统。

其中“杜鲁门号”上所用光纤达67.58kM。

第 31 卷第 15 期2023 年 8 月Vol.31 No.15Aug. 2023光学精密工程Optics and Precision Engineering高频相位激光测距系统的高精度鉴相孟语璇1，2，董登峰1，2*，周维虎1，2，纪荣祎1，2，朱志忠1，2（1.中国科学院微电子研究所，北京 100029；2.中国科学院大学，北京 101408）摘要：相位测距是一种非常重要的绝对测距手段，是大尺寸精密测量的重要保障。

提高激光调制频率并采用高性能器件实现高频采样分析是提升相位激光测距精度最有效的方式之一。

针对高性能器件的最大采样频率总是受限，难以满足高调制频率采样的难题，分析验证了欠采样方法用于相位测距的可行性，同时仿真分析了全相位傅里叶频谱分析法（all-phase Fast Fourier Transform，apFFT）提高鉴相精度的优势。

在此基础上，提出“欠采样+ apFFT”的方法，并构建了激光相位测距的鉴相系统。

当调制频率为201 MHz，欠采样频率为100 MHz时，系统鉴相精度高于±0.04°，对应的测距精度为±0.08 mm。

实验结果表明，基于“欠采样+apFFT”的相位测距方法具有高精度、抗干扰能力强等优势，在科学研究与工程应用中具有重要价值。

关键词：相位测距；欠采样；全相位频谱分析法；高精度；鉴相系统中图分类号：TN249；TH711 文献标识码：A doi：10.37188/OPE.20233115.2193High-precision phase discrimination for high-frequency phaselaser ranging systemMENG Yuxuan1，2，DONG Dengfeng1，2*，ZHOU Weihu1，2，JI Rongyi1，2，ZHU Zhizhong1，2（1.Institute of Microelectronics of the Chinese Academy of Sciences， Beijing 100029， China；2.University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 101408， China）* Corresponding author， E-mail： dongdengfeng@Abstract：Phase laser ranging is an important means of absolute ranging and an important guarantee for large-scale precision measurement. One of the most effective ways to improve the precision of phase laser ranging is to increase the laser modulation frequency and use high-performance devices to achieve high-fre⁃quency sampling analysis. However， the maximum sampling frequency of high-performance devices is lim⁃ited. To solve the problem that existing devices have difficulty in the sampling of high modulation frequen⁃cies， the feasibility of an undersampling method for phase ranging was analyzed and verified. The advan⁃tages of all-phase fast Fourier transform （apFFT） analysis was examined to improve the precision of phase laser detection. Based on this idea， the method of undersampling and apFFT was developed， and a phase detection system for laser phase ranging was constructed. When the modulation frequency is 201 MHz and the undersampling frequency is 100 MHz，the system phase discrimination accuracy is higher than 文章编号1004-924X（2023）15-2193-10收稿日期：2023-02-13；修订日期：2023-03-13.基金项目：国家重点研发计划资助项目（No.2020YFB1710500，No.2019YFB2006100）；国家高质量发展专项（No.TC220H05T）第 31 卷光学精密工程±0.04°， and the corresponding ranging accuracy is approximately ±0.08 mm. The experimental results show that the phase ranging method based on undersampling and apFFT has the comprehensive advantag⁃es of high accuracy and strong anti-interference ability， making it valuable for scientific research and engi⁃neering applications.Key words： phase ranging；under-sampling；all-phase fast fourier transform；high precision；phase dis⁃crimination system1 引言相位式激光测距技术具有响应快、量程大、抗干扰能力强、精度高等优点，被广泛应用于航空、航天、船舶和机器人等大型装备制造领域［1-6］。

高分辨率光频域反射计的发展和应用1引言光频域反射计(OFDR)、光时域反射计(OTDR)和光学相干域反射计(OCDR)作为精确的测量方法已被广泛应用于从工程学到医学的各个领域。

OTDR是通过分析后向反射光的时间差和光程差之间的关系来进行测量的，它的分辨率依赖于光源的脉冲宽度。

OCDR和OFDR 都是通过用宽带光源进行层析而得到非常高的分辨率的。

其中，OFDR因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。

OTDR是目前较为普遍的测量方法，但由于它的分辨率依赖于光源的脉冲宽度，因此只适合于较长距离的测量，同时它的分辨率也比OFDR的差。

比如，MW9076型OTDR在用于测量10 km左右的光纤时，所需要的脉冲宽度为l0 ns，空间分辨率为>=0.1 m。

而在2000年，KoichiroNakamura用FSF激光器作为光源，得到了分辨率为20mm、测量量程为18.5km 的OFDR系统.由此可见，OFDR技术的分辨率达到了cm量级，比OTDR的精确。

因此OFDR 技术的发展和应用前景相当广阔。

2基本原理OFDR系统(结构见图l)是基于光源扫频和光外差探测等原理建立的高分辨率测量系统。

它的分辨率和测量量程主要取决于光源的调频调制方式和光外差探测的分辨率。

下面主要介绍光源调制方式和光外差探测的原理和方法。

2.1光源的调制方式OFDR系统的光源需要一定的频率啁啾，但为了方便OFDR系统的商业化应用，大部分实验系统都是采用半导体激光器作为光源，然后再运用各种方法对光源进行频域调制的。

光源频域调制结果的好坏会直接影响整个系统的分辨率和测量范围，因此光源的调制是OFDR系统中最重要的一个环节。

图2所示为众多方法中一种较为成功的光源调制方式，该调制方式采用声光调制技术。

光源扫频后的输出特性如图3所示，其中AOM v 是声光调制的声波频率；RT τ为光子在腔内的往返时间；γ为斜率。

运用这种调制方式，能够得到较高的分辨率和较大的测量范围。

OFDR（光频域反射技术）的原理介绍1、光纤中的散射当光通过不均匀介质时会向四面八方传播，这就是光的散射，例如晴朗的天空呈现蓝色，海水也是蓝的，这都是太阳光发生散射的结果（波长较短的蓝光被大气微粒散射）。

同样的，当光在光纤中传输时，由于光纤中折射率分布不均匀，也会发生散射，主要有瑞利散射，布里渊散射与拉曼散射三种形式。

图1 太阳光的散射图2 光纤中的散射散射是光波与光纤介质的粒子相互作用的结果。

瑞利散射中，入射光被散射后，波长、频率并未发生变化，是一种弹性散射；布里渊散射中入射光与光纤中声波场发生作用，会出现高于原入射光频率的光和低于原入射光频率的光。

拉曼散射产生的结果与之类似，两者都属于非弹性散射。

分布式光纤传感技术（DOFS）就是通过采集光纤中散射光的信息进行测量的，可以分成如下几类：表1 分布式光纤传感技术的分类目前，OTDR技术发展成熟，多用于集成光路的诊断和光通信网络故障的检测，但受探测光脉冲宽度及空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，难以同时满足较大动态范围和较高空间分辨率，不适用于高精度测量领域。

在温度与应变传感领域，多使用基于布里渊散射的BOTDR、BOTDA 及BOFDA 技术，其中BOFDA 技术最高能实现2cm 的空间分辨率，但整个测试系统十分复杂，测量时间较长。

OFDR 技术是利用扫频光源相干检测技术对光纤中的光信号进行检测的一项技术，由于不受空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，其同时具备空间分辨率高（光学测量可达10μm），动态范围大，测试灵敏度高等特点，适用于短距离高精度监测领域如光器件内部剖析、土木工程模拟试验、车辆结构研究等。

2、光学相干检测光学相干检测的基本原理和无线电波外差探测原理基本一致，故又称光外差检测。

它是利用光的相干性将包含有被测信号的探测光和作为基准的参考光在满足一定条件下进行混频，输出两光波的差频信号的一种检测技术，其基本原理如下图：图1 相干检测基本原理设探测光、参考光的光电场分别为：)cos S S S S t (ωA (t)E ϕ+=)cos L L L L t (ωA (t)E ϕ+=则光电探测器输出的光电流为：2)]()([)(t E t E t I L S +=β其中，β为光电变换系数。

摘要分布式光纤传感器因其对环境变化出色的监测能力，同时具有抗电磁干扰、耐高压、精度高等优点，引起了人们广泛的研究兴趣。

其中光频域反射计(Optical Frequency Domain Reflectometry,OFDR)因为具有高精度和高分辨率，对链路中的曲面弯折、反射等变化敏感的特点，广泛的应用于军事和民用的各个领域。

但因为OFDR系统使用的调谐激光器在工作时存在非线性扫频的问题，会影响OFDR的测试距离、空间分辨率和信噪比等性能，限制了OFDR系统的应用。

本文主要研究OFDR系统中光源非线性扫频效应对系统性能的影响及非线性相位补偿方法，包括去斜滤波器(deskew filter)补偿算法、匹配傅里叶变换补偿算法和高阶相位噪声补偿算法。

理论上分析了OFDR中光源非线性扫频效应对系统性能的影响，介绍了去斜滤波器补偿算法、匹配傅里叶变换补偿算法和高阶相位噪声补偿算法的基本原理。

通过仿真计算研究了去斜滤波器补偿算法和匹配傅里叶变换补偿算法的补偿效果，考虑到以上两种算法在估算光源非线性相位时会产生一定的误差，研究了高阶相位噪声补偿算法。

在理论研究和仿真计算的基础上，搭建了OFDR实验系统，验证非线性补偿算法的有效性。

在采用去斜滤波器补偿算法时，实现了对待测光纤长度为4.2km的末端反射的相位补偿，反射峰的空间分辨率从2m提高到0.3m，且反射峰的旁瓣被有效的抑制。

在用匹配傅里叶变换算法进行非线性补偿时，进行了不同长度待测光纤的补偿实验，补偿后系统的空间分辨率都有所提升，其中待测光纤为4.3km时，末端反射空间分辨率从0.5m提升到0.15m。

因为去斜滤波器算法和匹配傅里叶变换算法都需要对非线性相位进行估算，为了避免光源非线性相位的估计误差，进行了高阶相位噪声补偿实验，采用不同长度的待测光纤验证算法的补偿效果，补偿后在末端反射空间分辨率提升的基础上，成功探测到4.3km的待测光纤末端前120m的AP C连接头反射，空间分辨率达到了1.6m。

光纤通信由于其具有的传输频带宽、损耗小等特性。

自20世纪70年代以来发展迅猛，我国于90年代初期进行的大规模商用光纤通信系统建设。

目前已成为承载巨大信息容量的光缆传输网。

为保证安全全畅．需要有能够准确测量光纤传输特性的仪器。

目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。

OTDR 是通过分析后向散射光的时问差和光程差进行检测。

探测分辨率的提高依赖于探测脉冲宽度的减小，但是，在激光功率一定的条件下。

会造成探测脉冲能量的降低和噪声电平的增加，从而引起动态范围的减小。

为了解决这个问题。

其他的时域反射方法也在不断地研究中。

如伪随机探测信号的相关检测、互补格雷码检测等。

光频域反射计(OFDR)是20世纪90年代以来的一个新技术．因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。

1 光频域反射计测量的基本原理光频域反射计结构包括线性扫频光源、迈克尔逊干涉仪、光电探测器和频谱仪(或信号处理单元)等，基于光外差探测，其原理可用下图进行分析。

以频率0ω为中心进行线性扫频的连续光。

经耦合器进入迈克尔逊干涉仪结构分成两束。

一束经反射镜返回，其光程是固定的，称为参考光，另一束则进入待测光纤。

由于光纤存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射。

其中部分后向散射光满足光纤数值孔径而朝注入端返回，称为信号光。

如果传播长度满足光的相干条件，则信号光和参考光就会在光电探测器的光敏面上发生混频。

为便于分析，设单模测试光纤长度为L ，耦合进入光纤x=O 处光波的电场强度为0E ，光功率衰减系数为()a x ，后向瑞利散射系数为()x σ，传播常数为0()()/g t t v t βωβγ==+，参考臂的反射系数为r ，则信号光和参考光的电场可以分别表示为：000(0,)()()exp[()]LE t E x a x i t x dx σβ=-⎰ （1） 0(0,)()exp[2()]r r r E t rE a x i t x β=- （2）考虑光电探测器的平方率特性。

基于菲涅耳变换的盲信息隐藏技术周雷;申溯【摘要】在研究双随机相位加密和数字水印技术的基础上,提出了一种新的基于菲涅耳变换的盲信息隐藏方法.该方法将待隐藏水印信息经过透镜组微缩或放大成像后,利用随机相位板进行随机相位加密,然后离轴记录其像全息图像,通过编码将其以适当强度嵌入到原始宿主图像中,从而实现盲信息隐藏.理论分析和仿真实验表明:该方法对JPEG有损压缩、图像剪切、噪声污染、图像旋转、中值滤波等具有一定的抵抗能力,且具有一定安全性、鲁棒性和不可见性,对于提高传输信息的隐蔽性具有重要意义.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2012(052)003【总页数】5页(P352-356)【关键词】信息光学;信息隐藏;数字水印;菲涅耳变换【作者】周雷;申溯【作者单位】江苏省电子产品装备制造工程技术研究开发中心,江苏淮安223003;苏州大学信息光学工程研究所,江苏苏州215006【正文语种】中文【中图分类】O438;TP309.71 引言信息隐藏(Information Hiding)技术作为新兴学科,其隐藏机制涵盖了光学、声学、电子学、化学和生物学等领域,在金融、国防、通信、网络方面有着十分重要的意义[1-3],成为当今研究的热点。

光学作为其隐藏机制的重要分支,由于其在处理信息方面具有高速并行处理能力,因此利用信息光学方法来实现图像的加密、信息隐藏和数字水印,具有一定的优势[4]。

国内外学者对此做了很多有益研究[5-12]。

文献[5]直接用Fourier变换全息图像作为水印直接叠加到载体图像中,即使未经授权也可以读取隐藏的水印信息,安全性较差;文献[6]采用双随机相位加密、文献[11]采用多重菲涅尔变换加密,具有高安全性,但密钥相对开销庞大,在密钥的管理和使用方面存在不便;文献[12]采用了菲涅耳离轴像面全息,其隐藏信息未经编码直接以强度嵌入,解密只需解密模板进行一次逆菲涅耳变换,密钥相对简单。

本文在上述文献的基础上,提出一种基于菲涅耳变换的的盲信息隐藏方法。

基于光频域反射仪的应变实时监测系统(特邀)
崔飞;王本章;方芳;全栋梁;周娴;刘飞
【期刊名称】《光电技术应用》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】在分布式光纤传感技术中,光频域反射仪(optical frequency-domain reflectometry,OFDR)凭借高空间分辨率及高灵敏度等特点,在测量应力和温度等物理量测量方面有很大优势。

结合弱反射光纤光栅阵列搭建了一套OFDR分布式传感系统,并使用可视化编程平台实现了数据的采集和处理,最终能够实时显示弱反射光纤光栅阵列中任一点的应变或温度测量结果。

实验结果显示,所搭建的分布式传感系统具备0.08 mm空间分辨率,6.9με的应变测量精度,1 Hz应变测量刷新率的测量能力,具备分布式动态应变实时监测的能力。

在石油化工和航空航天等需要高空间分辨率和实时动态应变感知能力的领域,所研制的分布式光纤应变传感系统将拥有广阔的应用前景。

【总页数】7页(P33-38)
【作者】崔飞;王本章;方芳;全栋梁;周娴;刘飞
【作者单位】北京科技大学;中国航天科工集团第三研究院创新研究院;江淮前沿技术协同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN913.7
【相关文献】
1.基于光频域反射原理的PON监测方案研究
2.基于光频域反射技术的表面粘贴分布式光纤传感器应变传递特性分析与试验
3.基于光频域反射技术的拱桥模型应变分布试验研究
4.基于光频域反射仪的机载光缆连接检测技术
5.基于光频域反射技术的破碎带盾构隧道管片监测研究
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谈谈光时域反射仪
周云海
【期刊名称】《有线电视技术》
【年(卷),期】2004(11)11
【摘要】光纤通信是上世纪70年代发展起来的，由于其具有传输频带宽、损耗小等特性，发展迅猛。

随着光缆及光通信器件价格的不断下降，我们广电的有线电视主干网已成为光缆传输网。

因此，保证其安全、畅通是非常重要的。

这样就要求有一种能够准确地测量光纤传输特性的仪器、仪表，以便能够随时了解光纤的传输情况，发现光纤故障及故障隐患。

光时域反射仪(OTDR：Optical Time Domain Reflect-meter)正是一种这样的光学仪表。

【总页数】2页(P66-67)
【作者】周云海
【作者单位】宁波市鄞州区广播电视台
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.长距离高精度的线性调频光时域反射仪 [J], 王强; 任晓林; 易水寒; 喻杰奎; 张谱; 李蔚
2.相位敏感光时域反射仪的信号处理方法综述 [J], 田曼伶;刘东辉;曹晓敏;余贶琭
3.光时域反射仪在工程及科研生产中的应用 [J], 胡建超
4.布里渊光时域反射仪定位OPGW雷击的方法 [J], 朱剑锋;梁韶华;梁小萍
5.基于布里渊光时域反射仪的边坡监测光纤传感器结构 [J], 李时宜;李浩;季文斌;王峰;周霄;袁新宇;张益昕;张旭苹;李海涛;李井增;薄冠中
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一种新的COTDR信号平滑和事件识别算法周琪;陈俊;于龙;卜勤练【摘要】相干光时域反射仪(COTDR)是测量海底光缆工作情况的设备,由于相干瑞利噪声和偏振噪声的影响,实际测量得到的COTDR检测曲线中往往含有比较剧烈的振幅抖动,使得自动识别光缆上发生的反射事件变得非常困难.文章提出了一种有效的基于小波变换和线性相关系数的滑动平均算法,降低了COTDR曲线上的振幅抖动,与传统的小波去噪算法相比,有效地提高了测量曲线的平滑度,且成功实现了事件的自动检测.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P5-7,37)【关键词】相干光时域反射仪;小波;滑动平均;识别事件;噪声【作者】周琪;陈俊;于龙;卜勤练【作者单位】武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205;武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205;武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205;武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205【正文语种】中文【中图分类】TN911.70 引言相干光时域反射仪( Coherent Optical Time Domain Reflectometer，COTDR)是一种实用的海底光缆状态监控和测量工具，能通过识别光纤中返回的背向瑞利散射光信号反映光纤的长度、故障点位置等信息[1]。

海底光缆系统中通常需要多个掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA)对信号光功率进行放大，而EDFA会产生很强的自发辐射噪声，在多个EDFA级联的线路中，自发辐射噪声会累积而得到加强，因此需要使用相干检测来减小自发辐射噪声的影响[2-3]。

然而，相干检测也会带来相干瑞利噪声、偏振噪声以及相位噪声等问题，这些因素使得COTDR曲线上即使在没有事件的部分也含有较为剧烈的振幅抖动[4]，这种振幅抖动与反射型事件形状相似，容易混淆，干扰了COTDR上事件的自动识别。