新闻网讯 近日,未来技术学院2021级本科生时圣铭在基于光注入锁定非线性放大的光纤通感一体方面的工作被光通信领域旗舰会议、2025年美国光纤通讯会议OFC(Optical Fiber Communication Conference & Exposition)接收为口头报告,并将赴会场进行现场陈述。OFC由美国光学学会、美国通信学会、美国激光与光电协会联合举办,关注世界上光电子和光通讯领域中最新的技术进展与研究热点,被公认为全球规格最高、规模最大、历史最悠久、专业性最强的光通信领域国际性盛会。
作为首批未来学子的一员,时圣铭积极参加实验室轮转、太湖科创基金、大学生创新创业等项目与科研训练,先后在光电信息学院唐明教授、杨奇教授、闫志君教授,以及武汉光电国家研究中心袁菁教授的实验室里开展学习与研究,在开拓科研视野、丰富交叉领域知识的同时培养科研兴趣,为今后的方向选择与深入科研积淀了宝贵经验。
图1 (a)所提出的衰落抑制φ-OTDR的实验设置;(b)最小注入比与IL-DFB的频率偏移;(c)输出功率和最小注入比与IL-DFB的泵浦电流的关系
在实验室轮转的学习与科研过程中,时圣铭逐渐发现自身对于光纤通信与传感系统设计的兴趣,进入唐明的实验室进一步深入展开对于分布式光纤传感技术的学习研究。自2023年秋季,在唐明的指导和实验室师兄师姐的帮助下,时圣铭开始基于光注入锁定的分布式振动光纤传感系统衰落抑制开展实验和研究。目前,该项研究工作的初步成果已形成一篇学术论文,于2024年底被美国光纤通讯展览会及研讨会OFC接收为口头报告,并将赴会场进行现场陈述,时圣铭为共同第一作者。
该论文针对φ-OTDR型光纤传感器中衰落噪声的问题,提出了一种基于光注入锁定的光域衰落抑制结构,大幅度提高了检测到振动相位的信噪比,并通过实验在10km光纤上验证了系统的传感性能。该设计在典型φ-OTDR系统的基础上,使用注入锁定技术将瑞利背向散射光信号非线性放大,在光域内有效抑制了信号的衰落,为未来光纤传感的发展开辟了新的方向。这一创新设计成功地将注入锁定光放大技术应用于光纤传感领域,为光通信与光传感技术的深度结合提供了新的思路,具有重要的理论意义和广泛的应用前景。
图2 在传感光纤上施加应变处,使用(a)传统结构和(c)提出结构产生的振动波形;(b)传统结构和(d)提出结构的对应功率标准差;(e)沿传感光纤的应变分布3D图