Исследование и разработка базовых принципов построения оптического частотного рефлектометра на базе волоконного лазера с самосканированием частоты для опроса распределенной волоконно-оптической сенсорной системы

Волоконно-оптическая сенсорная система на базе оптического частотного рефлектометра совмещает в себе достоинства как точечных датчиков, обладающих высоким пространственным разрешением, так и достоинства распределенных датчиков, позволяющих выполнять измерения в большом количестве точек по длине волоконной сенсорной линии. Ключевым элементом в оптическом частотном рефлектометре является источник перестраиваемого излучения, который является достаточно сложным и дорогостоящим элементом. В качестве такого источника в проекте предлагается использовать простой волоконный лазер с самосканированием частоты, перестройка оптической частоты генерации которого происходит без использования специальных перестраиваемых спектральных элементов. Для этих целей планируется произвести оптимизацию выходных характеристик лазера с самосканированием частоты, таких как область сканирования, величина дискретного изменения частоты между импульсами, стабильность частоты повторения импульсов. С другой стороны простота реализации лазера накладывает определенные требования на обработку сигналов. Для этого в проекте планируется разработать базовые принципы и программно-аппаратные средства для детектирования и обработки сигналов отраженного излучения лазера с самосканированием частоты в волоконно-оптической сенсорной линии. Ожидается, что разработанная сенсорная система будет иметь субмикронное пространственное разрешение на длинах сенсорной линии порядка несколько десятков метров. Система может быть применена для решения актуальных прикладных задач, таких как контроль несанкционированного доступа на различные охраняемые объекты (заводы или специальные учреждения) или распределенный непрерывный мониторинг состояния конструкций различных сооружений (мосты или тоннели).