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Phase-sensitive optical time domain reflectometry based on geometric phase measurement

  • A phase-sensitive optical time domain reflectometer based on coherent heterodyne detection of geometric phase in the beat signal of light, is reported for the first time to our knowledge. The use of the geometric phase to extract strain makes it immune to polarisation diversity fading. This is because a polarisation mismatch between the interfering beams is not a hindrance to its measurement. The geometric phase is calculated using the amplitude of the beat signal and individual beam intensities without any need for phase unwrapping. It is measured per beat period and can be equated with the traditionally measured dynamic phase with appropriate scaling. The results show that the system based on the geometric phase successfully measures strain, free from polarisation mismatch fading and phase unwrapping errors, providing a completely novel solution to these problems.

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Metadaten
Autor*innen:Sabahat ShaheenORCiD, Konstantin HickeORCiD, Katerina Krebber
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Scientific Reports
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.6 Faseroptische Sensorik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Nature Portfolio
Verlagsort:London
Jahrgang/Band:13
Aufsatznummer:2862
Erste Seite:1
Letzte Seite:11
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Berry phase; DAS; Distributed acoustic sensing; Fiber optic sensing; Geometric phase; Pancharatnam–Berry phase
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Sensorik
DOI:10.1038/s41598-023-29972-4
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-570307
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:22.02.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.02.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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