近日，国际光学领域顶级期刊Optica发表了西南交通大学信息科学与技术学院信息光子与通信研究团队的原始创新成果——通过干涉相消高精度原始数据采集和非冗余图像降噪加速布里渊光纤传感Accelerating Brillouin fiber sensing via destructive-interference-enabled precise raw data acquisition and nonredundant image denoising。论文通讯作者为信息科学与技术学院闫连山教授，第一作者为信息科学与技术学院李宗雷副教授。西南交通大学为该论文第一单位。
布里渊分布式光纤传感技术可利用一根光纤等效几百万个点式传感器，监测光纤沿线各处温度应力随时间的演变，因而广泛应用于铁路、隧道、桥梁等大型基础设施的结构健康监测。提升实时性有助于准确地测量温度应力的动态演变规律，提供更精准更实时的监测信息，因而一直是布里渊分布式光纤传感最核心的研究方向。
在西南交通大学、法国索邦大学和加拿大渥太华大学多家机构联合攻关下，通过优化原始数据测量方法和数字信号处理手段，本成果实现了大于20倍的传感速度提升。本成果提出了微波光子干涉仪技术（图1（a）），实现了到目前为止最精准的原始布里渊增益及相移同时测量。进一步，该技术利用布里渊相移-增益比直接映射温度及应力，从而使光纤传感真正从图像降噪中获益（图像降噪技术之前一直被认为是冗余的信号处理）（图1（b））。本研究真正融合了光纤传感与图像降噪，为利用计算机视觉和人工智能领域大量先进的图像降噪技术提升光纤传感性能奠定了基础。本研究得到国家自然科学基金重点项目、面上项目以及青年基金等项目支持。
图1.干涉相消高精度原始数据采集及非冗余图像降噪提升布里渊光纤传感性能
原文链接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.540409
