Distributed phase-matching measurement enabled dynamic temperature–strain discrimination using single chirped pulse probe
Notice bibliographique
Résumé
Distributed optical fiber sensors with the capability of dynamic temperature and strain discrimination can be used for various applications, including perimeter security, structural health monitoring, and seismic sensing, as they can access the tolerance of the structures and sites to natural hazards, such as earthquakes, fires, and overflows. Here, we propose a hybrid Brillouin/Rayleigh sensing system that combines distributed phase matching measurement via Brillouin dynamic grating and inhomogeneity-induced Rayleigh scatting in polarization-maintaining fiber. Due to the high birefringence of polarization-maintaining fibers imposed by the stress-rods, the detection of Brillouin dynamic gratings results in opposite signs of spectral shifts under the changed temperature and strain, giving a high discrimination accuracy. In addition, the usage of a single chirped probe pulse signal allows a single end detection system for Rayleigh of the probe wave and idler wave from stimulated Brillouin scattering enhanced four-wave mixing, which simplified the sensing system significantly. Driven by the high spatial resolution ability of distributed phase matching measurement without phonon lifetime limitation, an intensity-based analysis approach for Rayleigh traces is carried out to resolve the external perturbation applied in a short section that is smaller than the spatial distinctness associated pulse width. In the proof-of-concept experiments, a simultaneous strain and temperature variation within a 40 cm fiber section are successfully discriminated with noise equivalent discrimination errors for strain and temperature of 112.2 nɛ and 10.9 m °C. The spatial resolution here is 2 m, and the maximum system’s sampling rate is up to 100 kHz without average, corresponding to the sensing distance of 1 km.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».