ডিস্ট্রিবিউটেড সেন্সিং-এ ফাইবার র্যান্ডম লেজারের প্রয়োগ

2013 সালে, হাই-এন্ড ডিএফবি-আরএফএল পাম্পের উপর ভিত্তি করে ডিআরএর একটি নতুন ধারণা প্রস্তাবিত এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে যাচাই করা হয়েছিল। DFB-RFL-এর অনন্য আধা-খোলা গহ্বর কাঠামোর কারণে, এর প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া শুধুমাত্র ফাইবারে এলোমেলোভাবে বিতরণ করা Rayleigh বিক্ষিপ্ততার উপর নির্ভর করে। উত্পাদিত উচ্চ-অর্ডার র্যান্ডম লেজারের বর্ণালী গঠন এবং আউটপুট শক্তি চমৎকার তাপমাত্রা সংবেদনশীলতা প্রদর্শন করে, তাই উচ্চ-সম্পদ DFB-RFL একটি খুব স্থিতিশীল কম-শব্দ সম্পূর্ণরূপে বিতরণ করা পাম্প উত্স তৈরি করতে পারে। চিত্র 13(a) তে দেখানো পরীক্ষাটি উচ্চ-অর্ডার DFB-RFL-এর উপর ভিত্তি করে বিতরণকৃত রমন পরিবর্ধনের ধারণা যাচাই করে এবং চিত্র 13(b) বিভিন্ন পাম্প শক্তির অধীনে স্বচ্ছ ট্রান্সমিশন অবস্থায় লাভ বন্টন দেখায়। তুলনা থেকে দেখা যায় যে দ্বিমুখী দ্বিতীয়-ক্রম পাম্পিং সর্বোত্তম, 2.5 ডিবি লাভ সমতলতা সহ, তারপরে ব্যাকওয়ার্ড সেকেন্ড-অর্ডার র্যান্ডম লেজার পাম্পিং (3.8 ডিবি), যখন ফরোয়ার্ড র্যান্ডম লেজার পাম্পিং প্রথম-ক্রমের কাছাকাছি। দ্বিমুখী পাম্পিং, যথাক্রমে 5.5 dB এবং 4.9 dB-এ, পিছিয়ে থাকা DFB-RFL পাম্পিং কর্মক্ষমতা নিম্ন গড় লাভ এবং লাভ ওঠানামা। একই সময়ে, এই পরীক্ষায় স্বচ্ছ ট্রান্সমিশন উইন্ডোতে ফরোয়ার্ড ডিএফবি-আরএফএল পাম্পের কার্যকর শব্দ চিত্রটি দ্বিমুখী প্রথম-ক্রম পাম্পের তুলনায় 2.3 ডিবি কম এবং দ্বিমুখী দ্বিতীয়-ক্রম পাম্পের তুলনায় 1.3 ডিবি কম। . প্রচলিত ডিআরএর সাথে তুলনা করে, আপেক্ষিক তীব্রতা শব্দ স্থানান্তর দমন করতে এবং পূর্ণ-পরিসরের সুষম ট্রান্সমিশন/সেন্সিং উপলব্ধি করার ক্ষেত্রে এই সমাধানটির সুস্পষ্ট ব্যাপক সুবিধা রয়েছে এবং এলোমেলো লেজারটি তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল নয় এবং ভাল স্থিতিশীলতা রয়েছে। অতএব, উচ্চ-সম্পদ ডিএফবি-আরএফএল-এর উপর ভিত্তি করে ডিআরএ হতে পারে এটি দীর্ঘ-দূরত্বের অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন/সেন্সিং-এর জন্য কম-শব্দ এবং স্থিতিশীল বিতরণ করা সুষম পরিবর্ধন প্রদান করে এবং অতি-দীর্ঘ-দূরত্বের নন-রিলে ট্রান্সমিশন এবং সেন্সিং উপলব্ধি করার ক্ষমতা রাখে। .

ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার সেন্সিং (ডিএফএস), অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তির ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ শাখা হিসাবে, নিম্নলিখিত অসামান্য সুবিধা রয়েছে: অপটিক্যাল ফাইবার নিজেই একটি সেন্সর, সংবেদন এবং সংক্রমণকে একীভূত করে; এটি অপটিক্যাল ফাইবার পথের প্রতিটি বিন্দুর তাপমাত্রা ক্রমাগত অনুধাবন করতে পারে স্থানিক বন্টন এবং শারীরিক পরামিতির তথ্য যেমন, স্ট্রেন ইত্যাদির পরিবর্তন; একটি একক অপটিক্যাল ফাইবার শত শত হাজার পয়েন্ট পর্যন্ত সেন্সর তথ্য পেতে পারে, যা বর্তমানে দীর্ঘতম দূরত্ব এবং বৃহত্তম ক্ষমতা সেন্সর নেটওয়ার্ক গঠন করতে পারে। জাতীয় অর্থনীতি এবং জনগণের জীবিকা সম্পর্কিত প্রধান সুবিধাগুলির সুরক্ষা পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রে ডিএফএস প্রযুক্তির ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে, যেমন পাওয়ার ট্রান্সমিশন তার, তেল এবং গ্যাস পাইপলাইন, উচ্চ-গতির রেলপথ, সেতু এবং টানেল। যাইহোক, দীর্ঘ দূরত্ব, উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন এবং পরিমাপের নির্ভুলতার সাথে DFS উপলব্ধি করার জন্য, এখনও চ্যালেঞ্জ রয়েছে যেমন ফাইবার ক্ষতির কারণে বড় আকারের নিম্ন-নির্ভুলতা অঞ্চল, অরৈখিকতার কারণে বর্ণালী বিস্তৃতি এবং অ-স্থানীয়করণের কারণে সৃষ্ট সিস্টেম ত্রুটি।
হাই-এন্ড ডিএফবি-আরএফএল-এর উপর ভিত্তি করে ডিআরএ প্রযুক্তির রয়েছে অনন্য বৈশিষ্ট্য যেমন সমতল লাভ, কম শব্দ এবং ভাল স্থিতিশীলতা এবং এটি ডিএফএস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। প্রথমত, অপটিক্যাল ফাইবারে প্রয়োগ করা তাপমাত্রা বা স্ট্রেন পরিমাপের জন্য এটি BOTDA-তে প্রয়োগ করা হয়। পরীক্ষামূলক ডিভাইসটি চিত্র 14(a) এ দেখানো হয়েছে, যেখানে একটি দ্বিতীয়-ক্রম র্যান্ডম লেজারের একটি হাইব্রিড পাম্পিং পদ্ধতি এবং একটি প্রথম-ক্রম লো-আওয়াজ এলডি ব্যবহার করা হয়েছে। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে 154.4 কিমি দৈর্ঘ্যের BOTDA সিস্টেমের একটি স্থানিক রেজোলিউশন 5 মিটার এবং তাপমাত্রার নির্ভুলতা ±1.4 ℃, যেমন চিত্র 14(b) এবং (c) এ দেখানো হয়েছে। এছাড়াও, কম্পন/বিরল সনাক্তকরণের জন্য একটি ফেজ-সংবেদনশীল অপটিক্যাল টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটার (Φ-OTDR) এর সেন্সিং দূরত্ব বাড়ানোর জন্য উচ্চ-সম্পন্ন DFB-RFL DRA প্রযুক্তি প্রয়োগ করা হয়েছিল, যা 175 কিমি 25 মিটার স্থানিক দূরত্বের রেকর্ড সেন্সিং দূরত্ব অর্জন করেছে। রেজোলিউশন 2019 সালে, ফরোয়ার্ড সেকেন্ড-অর্ডার RFLA এবং ব্যাকওয়ার্ড থার্ড-অর্ডার ফাইবার র্যান্ডম লেজার অ্যামপ্লিফিকেশনের মিশ্রণের মাধ্যমে, FU Y et al। রিপিটার-লেস BOTDA এর সেন্সিং রেঞ্জ 175 কিমি পর্যন্ত প্রসারিত করেছে। যতদূর আমরা জানি, এই সিস্টেমটি এতদূর রিপোর্ট করা হয়েছে। রিপিটার ছাড়াই BOTDA-এর দীর্ঘতম দূরত্ব এবং সর্বোচ্চ মানের ফ্যাক্টর (Figure of Merit, FoM)। এই প্রথমবার যে তৃতীয়-ক্রম ফাইবার র্যান্ডম লেজার পরিবর্ধন একটি বিতরণ করা অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং সিস্টেমে প্রয়োগ করা হয়েছে। এই সিস্টেমের উপলব্ধি নিশ্চিত করে যে উচ্চ-অর্ডার ফাইবার র্যান্ডম লেজার পরিবর্ধন উচ্চ এবং সমতল লাভ বন্টন প্রদান করতে পারে এবং একটি সহনীয় শব্দ স্তর রয়েছে।