Creation of Adaptive Algorithms for Determining the Brillouin Frequency Shift and Tension of Optical Fiber

封面

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Early detection of potentially unreliable areas in optical fibers makes it possible to detect degradation of optical fibers of fiber-optic communication lines at an early stage. Early diagnostics of the physical state of optical fibers located in the laid optical cables of telecommunication systems is an important topical task. The paper presents adaptive algorithms that allow one to determine the maximum of the Mandelstam–Brillouin scattering spectrum (Brillouin frequency shift), and then the degree of tension of optical fibers. The process of determining the Brillouin frequency shift, whose values at wavelengths of laser radiation used in telecommunication systems belong to the microwave range, can be significantly accelerated if adaptive algorithms for obtaining and processing data are implemented due to a special choice of the step for the scanning frequency and the time of accumulation of measurement results. The adaptive algorithms considered in this paper make it possible to speed up the process of obtaining output results in Brillouin reflectometers by ignoring readings that do not significantly affect the final characteristics. The construction of approximate graphs of the distribution of the spectrum and tension along the length of the fiber allows the trained user of the Brillouin reflectometer to stop the analysis process in order to make corrections to the measuring process (selection of the scanning range in frequency, change in the scanning step in frequency, choice of the accuracy of the presentation of output results, change in spatial resolution, etc.), which also speeds up the testing of the selected fiber. The measurement process can also be accelerated by adaptively changing the number of averages. With a database of measured Mandelstam–Brillouin scattering characteristics of optical fibers of various types and manufacturers, the speed of obtaining tension plots can also be increased. Since the approximate value of the Brillouin frequency shift is calculated already at the initial steps of the measurement process, preliminary dependences of the tension distribution along the length of the fiber will be constructed rather quickly.

作者简介

I. Bogachkov

Omsk State Technical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: bogachkov@mail.ru
644050, Omsk, Russia

参考

  1. Bogachkov I.V. // J. Phys. 2018. V. 1015. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/2/022004
  2. Bogachkov I.V., Gorlov N.I // J. Phys. 2022. V. 2182. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2182/1/012089
  3. Bogachkov I.V. // T-comm. 2019. V. 13. № 1. P. 60.
  4. Krivosheev A.I., Barkov F.L., Konstantinov Y.A., Belokrylov M.E. // Instrum. Exp. Tech. 2022. V. 65. P. 687. https://doi.org/10.1134/S0020441222050268
  5. Nordin N.D., Abdullah F., Zan M.S.D., Bakar A.A., Krivosheev A.I., Barkov F.L., Konstantinov Y.A. // Sensors. 2022. V. 22. P. 1. https://doi.org/10.3390/s22072677
  6. Barkov F.L., Konstantinov Y.A., Krivosheev A.I. // Fibers. 2020. V. 8 № 9. P. 1. https://doi.org/10.3390/FIB8090060
  7. Krivosheev A.I., Konstantinov Y.A., Barkov F.L., Pervadchuk V.P. // Instrum. Exp. Tech., 2021. V. 64. P. 715. https://doi.org/10.1134/S0020441221050067
  8. AQ 8603. Optical fiber strain analyzer. Instruction manual AS-62577. Japan. Ando Electric Co Ltd. 2001. P. 190.
  9. Viavi MTS/T-BERD 8000. DTSS. Viavi Solutions. 2018. P. 94.
  10. Богачков И.В. // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7. № 4. С. 178. https://doi.org/10.25206/2310-9793-7-4-178-184
  11. Bogachkov I.V. // T-comm, 2019. V. 13. № 7. P. 60. https://doi.org/10.24411/2072-8735-2018-10292
  12. Bogachkov I.V. // J. Phys. 2020. V. 1441. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1441/1/012039
  13. Ruffin A.B., Li M.-J., Chen X., Kobyakov A., Annunziata F. // Opt. Lett. 2005. V. 30. P. 3123.
  14. Gorlov N.I., Bogachkov I.V. An Analysis of the Influence of the Physical Layers Structure of Optical Fibers on the Mandelstam – Brillouin Scattering Characteristics // Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SINKHROINFO–2020). Proceedings. Kaliningrad. 2020. https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO49631.2020.9166063
  15. Koyamada Y., Sato S., Nakamura S., Sotobayashi H., Chujo W. // Lightwave Technol. 2004. V. 22. P. 631.
  16. Sikali Mamdem Y., Pheron X., Taillade F. Two-dimensional FEM Analysis of Brillouin gain spectra in acoustic guiding and antiguiding single mode optical fibers // COMSOL Conference. Proceedings. Paris. 2010.
  17. Bogachkov I.V. // T-comm, 2020. V. 14. № 8. P. 47. https://doi.org/10.36724/2072-8735-2020-14-8-47-52
  18. Bogachkov I.V., Gorlov N.I. The Basics of Automated Processing of Optical Fiber Reflectograms for Evaluating Characteristics of the Mandelstam – Brillouin Backscatter // Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SINKHROINFO–2020). Proceedings. Kaliningrad. 2020. https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO49631.2020.9166114

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (459KB)
3.

下载 (57KB)
4.

下载 (402KB)

版权所有 © И.В. Богачков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».