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Le BOTDR est utilisé pour étudier les courants marins et les variations de température dans les océans, fournissant des données essentielles pour la recherche océanographique et la modélisation climatique.
Le BOTDR est utilisé pour étudier les courants marins et les variations de température dans les océans, fournissant des données essentielles pour la recherche océanographique et la modélisation climatique.
= Projets =
= Ressources =
== Réflectométrie optique du domaine temporel Brillouin à photon unique de 120 km ==
*"120 km single-photon Brillouin optical time domain reflectometry"
**Lien : https://arxiv.org/pdf/2302.07065.pdf
=== Résumé du Document sur le BOTDR à Photon Unique ===
Le document intitulé "120 km single-photon Brillouin optical time domain reflectometry" présente un réflectomètre optique distribué de temps Brillouin (BOTDR) innovant. Utilisant des fibres de télécommunication standard et des diodes à avalanche à photon unique (SPAD) en mode verrouillé, cet appareil atteint une portée de 120 km avec une résolution spatiale de 10 m. Il permet de mesurer la température distribuée en détectant un point chaud à 100 km sans avoir besoin d'un balayage en fréquence, grâce à l'utilisation d'un discriminateur de fréquence basé sur la pente d'un réseau de Bragg en fibre (FBG). Cette méthode permet également de différencier les contraintes et la température.
==== Introduction ====
Les capteurs optiques distribués basés sur la diffusion Brillouin sont devenus des outils essentiels en génie civil, et leur application s'étend désormais à la géophysique et aux sciences naturelles. Ces capteurs exploitent la dépendance fréquentielle du gain Brillouin par rapport à la température et à la contrainte. Le BOTDR, en particulier, mesure la diffusion Brillouin spontanée et nécessite l'accès à une seule extrémité de la fibre, ce qui simplifie l'installation. L'amélioration du rapport signal-sur-bruit (SNR) est cruciale pour ces capteurs, car elle détermine leur portée.
==== Configuration de Mesure et Portée de Détection ====
La configuration expérimentale comprend un laser à bande étroite réglable, un contrôleur de polarisation, un amplificateur optique à semi-conducteurs pour façonner les impulsions de pompe, et un circulateur optique. Le FUT (Fiber Under Test) est une fibre monomode de 120 km. La lumière rétrodiffusée dans le FUT subit une diffusion Brillouin spontanée et est décalée en fréquence en raison de l'effet Doppler. Ce décalage est lié à la vitesse acoustique dans la fibre, qui dépend de la température et de la contrainte. L'utilisation de SPADs permet d'augmenter la portée de détection du capteur distribué.
==== Mesures de Température ====
Les capteurs BOTDR utilisent le décalage de fréquence Brillouin pour mesurer la température le long d'une fibre optique. Cet article propose d'utiliser un discriminateur de fréquence pour transformer une variation de fréquence en variation d'intensité, évitant ainsi la nécessité d'un balayage en fréquence et réduisant le temps de mesure. La pente d'un FBG étroit est utilisée pour mesurer la fréquence Brillouin et, à partir du décalage de fréquence, on peut déduire le changement de température avec le coefficient de sensibilité à la température.
==== Surveillance en Temps Réel et Post-Traitement des Données ====
L'utilisation d'un discriminateur de fréquence comme un FBG étroit permet de corriger les dérives de fréquence grâce à un post-traitement dédié. Bien que cette configuration soit sensible aux instabilités, l'utilisation d'un SPAD permet de compenser les dérives en appliquant la position de fréquence relative mesurée du FBG aux données expérimentales.
==== Vers des Mesures de Sensibilité Croisée ====
Une difficulté de cette configuration est que le taux de comptage mesuré dépend à la fois du décalage de fréquence Brillouin et de l'efficacité de la diffusion Brillouin, qui varient tous deux avec la température et la contrainte. La solution proposée consiste à effectuer une mesure de contrôle supplémentaire lorsqu'une variation de température est enregistrée pour distinguer l'effet de la température de celui de la contrainte.
==== Conclusion ====
Le ν-BOTDR développé utilise la technologie de comptage de photons avec SPADs pour mesurer des signaux faibles sur des distances allant jusqu'à 120 km avec une résolution spatiale de 10 m.
== RagTime ==
== RagTime ==