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Improved phase retrieval method for system simplification or fading suppression in interferometer-based φOTDR systems

  • Phase sensitive optical time domain reflectometry (φOTDR) systems based on different types of interferometers for phase retrieval typically require two or three photodetectors to record the outputs from the interferometer. A novel signal processing principle is proposed for phase retrieval by taking the difference between two outputs as the quadrature component and reconstructing the in-phase component via Hilbert transformation of the Q component for IQ demodulation. Thus, only one balanced photodetector or two standard photodetectors are need, reducing system complexity and data volume. This principle can also be used to suppress fading effect for the traditional three-detector φOTDR systems by selecting optimal phases across detector pairs. Experiments with a φOTDR systems based on an imbalanced Mach-Zehnder interferometer validate the feasibility of this method and demonstrate a high fading suppression of about 90%.

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Autor*innen:Xin Lu, Korbinian Königsbauer, Konstantin Hicke
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Optics Express
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.6 Faseroptische Sensorik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Optica Publishing Group
Jahrgang/Band:33
Ausgabe/Heft:26
Erste Seite:54733
Letzte Seite:54746
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Distributed fiber sensing; Phase retrieval; Structural health monitoring
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Verkehrsinfrastrukturen
Umwelt
DOI:10.1364/OE.580984
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-652630
ISSN:1094-4087
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:29.12.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.01.2026
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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