提出相干MIMO传感：一种抗衰落、与偏振无关的相位OTDR方法

如今，长距离光纤传输系统使用偏振分集复用信号来提升传输性能。分布式声学传感器（DAS）使用同一传播介质即单模光纤，并以类似目标为追求，例如在最佳信号质量下覆盖最长距离。就传感器而言，无噪声传输可监测沿光纤的大量机械事件。本文旨在结合过去十年长距离传输系统中的技术突破，拓展DAS系统的前景。我们近期开发了一种基于相干相位敏感光时域反射仪（$\phi$-OTDR）的传感器询问方法，其在发射端采用双偏振复用、接收端采用偏振分集。我们称此技术为相干MIMO传感。基于双偏振数值模型开展研究，比较了若干传感器询问技术，包括相干MIMO。我们证明，对光纤传感器进行双偏振探测可使其对偏振效应不敏感，降低误报风险，从而大幅增强其灵敏度。仿真结果经实验验证，最后给出了相干MIMO传感所带来的性能提升的定量数据。