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第54卷第4期红外与激光工程2025年4月

Vol.54No.4InfraredandLaserEngineeringApr.2025

光频域反射中光源非理想调谐误差仿真分析与补偿方法（特邀）

张傲岩1，张玮轩，程琳淇12，冯昆鹏3，党1.4*，沈平1,2,4*

(1.南方科技大学电子与电气工程系光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室，

广东深圳518055；

2.鹏城实验室，广东深圳518055；

3.南京航空航天大学自动化学院，江苏南京211106；

4.南方科技大学广东省集成光电子智感重点实验室，广东深圳518055)

摘要：光频域反射(技术因其高空间分辨率和高动

OpticalFrequencyDomainReflectometry,OFDR)

态范围的优点得到了广泛地研究。针对OFDR系统中光源相位非理想调谐所引起的OFDR精度退化

问题，文中在对可调谐激光光源可能的相位非理想调谐形式进行分析的基础上，结合对实测的光源相

位调谐曲线，探究了不同的非理想调谐形式对分布式应变解调结果的影响。研究结果同时指出，利用

辅助干涉仪插值重采样的常规补偿方法能够有效补偿多项式非理想调谐形式所引起的精度退化，但无

法消除光源初始相位随机抖动的影响。在此基础上，进一步探究了利用深度学习，对相位非理想调谐

造成的残余影响进行二次补偿的可行性。

关键词：光频域反射；可调谐激光光源；

非线性调谐；相位噪声

中图分类号：TN247文献标志码：AD0I:10.3788/IRL

ZHANGWeixuan,CHENGLinqi,etal.Simulationanalysisandcompensationmethodfornon.

引用格式:ZHANGAoyan,

idealtuningerrorsoflightsourceinopticalfrequencydomainreflectometry(invited)[JandLaserEngineering,

2025,54(4)

光频域反射中光源非理想调谐误差仿真分析补偿方法（特邀)[].

张傲岩，张玮轩，程琳淇，红外与激光工程，

2025,54(4)

0引言实现对退化过程的补偿。例如，TKACHENKO等人[7]

使用自扫描单频激光器产生的微秒脉冲数对激光频

分布式光纤应变传感技术中，光频域反射技术以率进行调制，从而实现线性扫频。这种优化光源的方

其高空间分辨率和大动态范围的特点，在航空航天、案，可从根本上解决非线性调谐与相位噪声问题，但

医疗介人器械、土木工程等领域受到广泛关注[1-4]。其依赖于高性能可调谐激光光源或添加外调制系统，

然而，受到可调谐激光光源相位非理想调谐的影响，会大幅提高硬件成本。此外，有学者利用辅助干涉仪

OFDR中本振光和光纤沿轴某点散射光之间的干涉中包含的非理想调谐相位信息实现对主干涉仪等频

信号，将由单频退化、展宽到一定的频谱范围，成为制率间隔的外触发采样[8-9]。但由于该方案利用辅助干

约OFDR系统的关键因素[5-6]涉