随着国内外电信网络规模的扩展以及海岛经济的迅速发展，海底光缆数量急剧增加。但海底光缆所处环境非常复杂和恶劣，人为破坏、捕捞作业、货船抛锚、生物啃噬、自然灾害、器件老化等原因，使得海底光缆出现故障并导致通信中断的现象频发。近年来，国内外海缆事故引发的经济、社会问题时有发生，严重影响了跨海互联智能电网和信息通信网络的安全稳定运行。因此实时监测海底光缆的运行状态并及时预警其故障十分重要。我中心分布式光纤传感团队联合美国康奈尔大学和南京邮电大学，推出了一种基于增强相干光时域反射仪(E-COTDR)的海缆监测技术，并提出了一种改进的基于最优寻峰(OPS)的I/Q解调方法。在级联中继海缆双端协作系统的上下行链路中，下行链路的瑞利背向散射光返回上行链路，上行链路返回下行链路。对于损耗测量，应覆盖两条链路。而对于外部扰动预警，仅是针对光缆而言，因此在两端握手后，只需对单跨距离的一半进行振动监测即可覆盖整条链路。对于超过1000km的多跨级联海缆，该技术可以完全覆盖单跨121km距离上的损耗与振动同步监测
相关测量原理与结果以“A Submarine Cable Monitoring System Based on Enhanced COTDR with Simultaneous Loss Measurement and Vibration Monitoring Ability”为题，已发表在国际知名光学期刊《Optics Express》上（VOL.29, NO.9, 2021. https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-29-9-13115&id=450150）。其中第一作者为博士研究生陈晓红，通讯作者为张旭苹教授和张益昕副教授。该项工作在国际上首次实现了多跨级联的海缆损耗与振动同步监测，为下一代海缆监测应用提供了可靠的技术选择。
撰稿人：陈晓红