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A Distributed Brillouin Temperature Sensor Using a Single-Photon Detector

机译：使用单光子探测器的分布式布里渊温度传感器

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We propose a distributed Brillouin temperature fiber sensor using a single-photon detector. In our scheme, the Rayleigh/anti-stokes ratio is used to measure the temperature information along the sensing fiber. A cascading fiber Bragg grating filter is employed to separate Brillouin anti-stokes signals from the backscattering Rayleigh light with a dB high rejection ratio. Benefiting from the high sensitivity of the single-photon detector, the system exhibits a dynamic range of 18 dB (corresponding to 90-km sensing length) with a measured temperature error of 1 °C without any optical amplification. Furthermore, the sensor shows a 1.2 m spatial resolution and 1.7 °C temperature error with an 8.5 dB dynamic range, which means the sensing length can be extended to 42.5 km. This scheme can simultaneously achieve a large dynamic range and a high spatial resolution.
机译：我们提出了一种使用单光子探测器的分布式布里渊温度光纤传感器。在我们的方案中，瑞利/反斯托克斯比率用于测量沿传感光纤的温度信息。采用级联光纤布拉格光栅滤波器，以高dB的拒绝比从反向散射瑞利光中分离出布里渊反斯托克斯信号。得益于单光子检测器的高灵敏度，该系统的动态范围为18 dB（相当于90 km的感应长度），测得的温度误差为1°C，而没有任何光学放大。此外，该传感器显示1.2 m的空间分辨率和1.7°C的温度误差，动态范围为8.5 dB，这意味着传感长度可以扩展到42.5 km。该方案可以同时实现大的动态范围和高的空间分辨率。

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