En 2013, un nouveau concept de DRA basé sur une pompe DFB-RFL haut de gamme a été proposé et vérifié par des expérimentations. En raison de la structure à cavité semi-ouverte unique du DFB-RFL, son mécanisme de rétroaction ne repose que 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 très stable. L'expérience illustrée à 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. On peut voir par comparaison que le pompage bidirectionnel de second ordre est le meilleur, avec un gain plat de 2,5 dB, suivi d'un pompage laser aléatoire de second ordre vers l'arrière (3,8 dB), tandis que le pompage laser aléatoire vers l'avant est proche du premier ordre. pompage bidirectionnel, respectivement À 5,5 dB et 4,9 dB, les performances de pompage DFB-RFL vers l'arrière sont un gain moyen et une fluctuation de gain inférieurs. Dans le même temps, le facteur de bruit effectif de la pompe DFB-RFL avant dans la fenêtre de transmission transparente dans cette expérience est inférieur de 2,3 dB à celui de la pompe bidirectionnelle du premier ordre et de 1,3 dB inférieur à celui de la pompe bidirectionnelle du second ordre. . Par rapport au DRA conventionnel, 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 gamme, et le laser aléatoire est insensible à la température et a une bonne stabilité. Par conséquent, DRA basé sur DFB-RFL haut de gamme peut être Il fournit une amplification équilibrée distribuée à faible bruit et stable pour la transmission/détection par fibre optique longue distance, et a le potentiel de réaliser une transmission et une détection ultra-longue distance sans relais .
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 modifier les informations de paramètres physiques tels que la contrainte, 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 le plus long et le plus grand 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 des personnes, telles que les câbles de transmission d'électricité, les oléoducs et les 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 les régions de faible précision à grande échelle causées par la perte de fibres, l'élargissement spectral causé par la non-linéarité et les 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 à 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 de second ordre et d'un LD à faible bruit de 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 montre la figure 14(b) et (c). En outre, la technologie haut de gamme DFB-RFL DRA a été appliquée pour augmenter la distance de détection d'un réflectomètre optique à domaine temporel sensible à la phase (¦-OTDR) pour la détection des vibrations/perturbations, atteignant une distance de détection record de 175 km 25 m résolution spatiale. En 2019, grâce au mélange de RFLA de deuxième ordre avant et d'amplification laser aléatoire à fibre de troisième ordre vers l'arrière, FU Y et al. a 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 distance la plus longue 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 distribué. 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 a un niveau de bruit tolérable.
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