En 2013, un nouveau concept de DRA basé sur une pompe DFB-RFL haut de gamme a été proposé et vérifié par des expériences. En raison de la structure unique à cavité semi-ouverte du DFB-RFL, son mécanisme de rétroaction repose uniquement sur la diffusion Rayleigh distribuée de manière aléatoire dans la fibre. La structure spectrale et la puissance de sortie du laser aléatoire d'ordre élevé produit présentent une excellente insensibilité à la température, de sorte que le DFB-RFL haut de gamme peut former une source de pompe entièrement distribuée à faible bruit et très stable. L'expérience présentée sur la figure 13 (a) vérifie le concept d'amplification Raman distribuée basée sur le DFB-RFL d'ordre élevé, et la figure 13 (b) montre la distribution de gain dans l'état de transmission transparent sous différentes puissances de pompe. Il ressort de la comparaison que le pompage bidirectionnel du second ordre est le meilleur, avec une planéité du gain de 2,5 dB, suivi du pompage laser aléatoire du second ordre vers l'arrière (3,8 dB), tandis que le pompage laser aléatoire vers l'avant est proche du pompage laser aléatoire du premier ordre. Pompage bidirectionnel, respectivement À 5,5 dB et 4,9 dB, les performances de pompage DFB-RFL vers l'arrière sont inférieures au gain moyen et à la fluctuation du gain. Dans le même temps, le facteur de bruit effectif de la pompe DFB-RFL directe dans la fenêtre de transmission transparente de cette expérience est inférieur de 2,3 dB à celui de la pompe bidirectionnelle de premier ordre et de 1,3 dB inférieur à celui de la pompe bidirectionnelle de second ordre. . Par rapport au DRA classique, cette solution présente des avantages complets évidents en supprimant le transfert de bruit d'intensité relative et en réalisant une transmission/détection équilibrée sur toute la plage, et le laser aléatoire est insensible à la température et présente une bonne stabilité. Par conséquent, le DRA basé sur le DFB-RFL haut de gamme peut être Il fournit une amplification équilibrée distribuée stable et à faible bruit pour la transmission/détection par fibre optique longue distance, et a le potentiel de réaliser une transmission et une détection sans relais ultra-longue distance. .
La détection par fibre distribuée (DFS), en tant que branche importante dans le domaine de la technologie de détection par fibre optique, présente les avantages exceptionnels suivants : La fibre optique elle-même est un capteur, intégrant la détection et la transmission ; il peut détecter en continu la température de chaque point sur le chemin de la fibre optique, la distribution spatiale et les informations modifiées sur les paramètres physiques tels que la déformation, etc. ; une seule fibre optique peut obtenir jusqu'à des centaines de milliers de points d'informations de capteurs, ce qui peut former le réseau de capteurs la plus longue distance et la plus grande capacité à l'heure actuelle. La technologie DFS a de larges perspectives d'application dans le domaine de la surveillance de la sécurité des principales installations liées à l'économie nationale et aux moyens de subsistance de la population, telles que les câbles de transport d'énergie, les oléoducs et gazoducs, les chemins de fer à grande vitesse, les ponts et les tunnels. Cependant, pour réaliser un DFS avec une longue distance, une résolution spatiale élevée et une précision de mesure, il existe encore des défis tels que des régions de faible précision à grande échelle causées par la perte de fibre, un élargissement spectral causé par la non-linéarité et des erreurs système causées par la non-localisation.
La technologie DRA basée sur le DFB-RFL haut de gamme possède des propriétés uniques telles qu'un gain plat, un faible bruit et une bonne stabilité, et peut jouer un rôle important dans les applications DFS. Tout d’abord, il est appliqué au BOTDA pour mesurer la température ou la contrainte appliquée à la fibre optique. Le dispositif expérimental est illustré à la figure 14 (a), où une méthode de pompage hybride d'un laser aléatoire du second ordre et d'un LD à faible bruit du premier ordre est utilisée. Les résultats expérimentaux montrent que le système BOTDA d'une longueur de 154,4 km a une résolution spatiale de 5 m et une précision de température de ±1,4 ℃, comme le montrent les figures 14(b) et (c). De plus, la technologie haut de gamme DFB-RFL DRA a été appliquée pour augmenter la distance de détection d'un réflectomètre optique temporel sensible à la phase (Φ-OTDR) pour la détection des vibrations/perturbations, atteignant une distance de détection record de 175 km (25 m spatial). résolution. En 2019, grâce au mélange de RFLA avant de deuxième ordre et d'amplification laser aléatoire à fibre de troisième ordre vers l'arrière, FU Y et al. étendu la portée de détection du BOTDA sans répéteur à 175 km. Pour autant que nous le sachions, ce système a été signalé jusqu'à présent. La plus longue distance et le facteur de qualité le plus élevé (Figure de mérite, FoM) de BOTDA sans répéteur. C'est la première fois qu'une amplification laser aléatoire à fibre de troisième ordre est appliquée à un système de détection à fibre optique distribuée. La réalisation de ce système confirme que l'amplification laser aléatoire à fibre d'ordre élevé peut fournir une distribution de gain élevée et plate et présente un niveau de bruit tolérable.
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