افزایش بهره و کاهش عدد نویز حسگرهای توزیعی فیبر نوری با ترکیب تقویت کننده های اربیوم و رامان

پدافند غیرعامل مجموعه اقداماتی است که مستلزم بکارگیری جنگ افزار نبوده و با اجرای آن میتوان از وارد شدن خسارات و تلفات جلوگیری نمود و یا میزان این خسارات را به حداقل ممکن کاهش داد. پایش ایمنی سازه ها و بناهای مهم نظیر پل، سد، برج، مترو و راه آهن، خطوط لوله های انتقال انرژی و ... به منظور کاهش خسارت هنگام بلایای طبیعی و غیرطبیعی از موارد مورد توجه پدافند غیرعامل می باشد. مطمین ترین و نوین ترین روش دستیابی به این هدف استفاده از حسگرهای توزیعی فیبرنوری می باشد. برای افزایش توان لیزر در این حسگرها از روش های مختلفی مانند تقویت کننده های الکتریکی، تقویت کننده های نوری اربیوم و رامان استفاده می کنند. ما در این مقاله از ترکیب تقویت کننده های رامان و اربیوم استفاده کرده ایم. برای ارزیابی عملکرد این تقویت کننده ها، پارامترهای بهره و عدد نویز مورد بررسی قرار می گیرند که در این مقاله از نرم افزار شبیه ساز اپتیسیستم بدین منظور استفاده کردهایم. برای نشان دادن این روش از چیدمانی خاص برای حسگر فیبرنوری استفاده می شود که در این مقاله از 10 متر تقویت کننده اربیوم و 12 کیلومتر تقویت کننده رامان استفاده شده است. در شبیه سازی های تقویت کننده اربیوم اثرات پراکندگی رایلی و دمایی، برهمکنش همگن میان یون ها و اثر تابش خودبخودی لحاظ شده است که نشان از دقت بالای این روش دارد. در شبیه سازی های تقویت کننده رامان نیز از 12 کیلومتر فیبر جبران کننده پاشندگی استفاده می شود تا اثرات پاشندگی را به حداقل برسان د. با توجه به نتایج شبیه سازی به این نتیجه رسیدیم که استفاده ترکیبی از تقویت کننده های اربیوم و رامان بهره حداکثری در کنار نویز حداقلی را با خود به همراه دارد.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده اربیوم ، تقویت کننده رامان ، حسگر توزیعی فیبرنوری ، بهره و عدد نویز ، نرم افزار اپتیسیستم