Abstract

We experimentally investigate the benefits of a new optical pulse coding technique for long-range, meter and submeter scale Raman-based distributed temperature sensing on standard single-mode optical fibers. The proposed scheme combines a low-repetition-rate quasi-periodic pulse coding technique with the use of standard high-power fiber lasers operating at 1550nm, allowing for what we believe is the first long-range distributed temperature measurement over single-mode fibers (SMFs). We have achieved 1m spatial resolution over 26km of SMF, attaining 3°C temperature resolution within 30s measurement time.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Nat. Photon. 2, 143 (2008).
  2. M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
    [CrossRef]
  3. A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.
  4. J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
    [CrossRef]
  5. M. A. Soto, G. Bolognini, F. Di Pasquale, and L. Thévenaz, Opt. Lett. 35, 259 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
    [CrossRef]

2010 (3)

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

M. A. Soto, G. Bolognini, F. Di Pasquale, and L. Thévenaz, Opt. Lett. 35, 259 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (1)

Nat. Photon. 2, 143 (2008).

2007 (1)

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Baronti, F.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

Barsacchi, R.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

Bolognini, G.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

M. A. Soto, G. Bolognini, F. Di Pasquale, and L. Thévenaz, Opt. Lett. 35, 259 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Cho, P.

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Di Pasquale, F.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

M. A. Soto, G. Bolognini, F. Di Pasquale, and L. Thévenaz, Opt. Lett. 35, 259 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Faralli, S.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Kim, P.

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Lazzeri, A.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

Lee, D.

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Nebendahl, B.

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Park, J.

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Park, N.

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Roncella, R.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

Rueck, C.

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Sacchi, G.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

Sahu, P. K.

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Saletti, R.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

Signorini, A.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

Soto, M. A.

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

M. A. Soto, G. Bolognini, F. Di Pasquale, and L. Thévenaz, Opt. Lett. 35, 259 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Thévenaz, L.

Electron Lett. (1)

M. A. Soto, P. K. Sahu, S. Faralli, G. Bolognini, F. Di Pasquale, B. Nebendahl, and C. Rueck, Electron Lett. 43, 862 (2007).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

F. Baronti, A. Lazzeri, R. Roncella, R. Saletti, A. Signorini, M. A. Soto, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, Electron. Lett. 46, 1221 (2010).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

J. Park, G. Bolognini, D. Lee, P. Kim, P. Cho, F. Di Pasquale, and N. Park, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1879 (2006).
[CrossRef]

Nat. Photon. (1)

Nat. Photon. 2, 143 (2008).

Opt. Lett. (1)

Other (1)

A. Signorini, S. Faralli, M. A. Soto, G. Sacchi, F. Baronti, R. Barsacchi, A. Lazzeri, R. Roncella, G. Bolognini, and F. Di Pasquale, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OWL2.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup.

Fig. 2
Fig. 2

(a)  71 bit cyclic Simplex coded Stokes and anti-Stokes traces, (b) anti-Stokes traces obtained with conventional RDTS and cyclic-coded RTDS (decoded trace).

Fig. 3
Fig. 3

Temperature resolution versus distance, for both single-pulse RDTS and cyclic Simplex coded RDTS.

Fig. 4
Fig. 4

Temperature profile versus distance, near 26 km distance, with cyclic Simplex coded RDTS.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

y ( i + j H ) = k = 0 M 1 p | j k | M · x ( i + k H ) ,

Metrics