Fiber optic current sensor interrogated by phase-sensitive optical time-domain reflectometer

Abstract

In this thesis, a novel method for current sensing using an FBG-assisted Phase-Sensitive Optical Time Domain Reflectomter (Phase-OTDR) with Mach-Zehnder Inter-ferometer is proposed. The detrimental effect of the intrinsic linear birefringence of the sensing fiber is solved by calibration. An FBG pair is written at the two ends of the spun fiber coil to eliminate phase fading and increase the measurement accuracy. A simulation tool was developed to study the feasibility of the approach and the sensor performance by a well-established Phase-OTDR model with the Jones formalism. The effects of bending-and FBG-induced linear birefringence are investigated as well as the impact of the detector noise.

Bu tezde, Faza-Duyarlı Zaman Bölgesinde Optik Geri Yansıtıcı (Faz-OTDR) ile akım ölçümü için Mach-Zehnder İnterferometreli, Fiber Bragg Izgara-Destekli yeni bir metod önerilmiştir. Algılayıcı fiberin kendi iç doğrusal çift kırınımının olumsuz etkisi kalibrasyonla giderilmiştir. Faz sönümlenmesini ortadan kaldırmak ve ölçüm doğruluğunu arttırmak için spun fiberden oluşan sarımın başına ve sonuna bir çift fiber Bragg ızgara (FBG) yazılmıştır. Yaklaşımın fizibilitesi ile sensör performansını çalışabilmek amacıyla iyi bilinen bir Faz-OTDR model ive Jones formalizm kullanılarak bir simülasyon aracı geliştirilmiştir. Bununla, bükülme ve FBG kaynaklı doğrusal çift kırınımın etkileri ve dedektör gürültüsünün tesiri incelenmiştir.