?
Photon-Counting Optical Time Domain Refloctometer Using Superconducting Nanowire Single Photon Detector based on Time To Digital Converter
Высокочувствительная фотонная оптическая рефлектометрия во временной области (PC-OTDR) играет ключевую роль в развитии волоконно-оптических систем мониторинга и диагностики сетей, обеспечивая точное обнаружение повреждений и оптимизацию протяженных линий связи. В данной работе представлен значительный прогресс в OTDR за счет использования сверхпроводящего нанопроволочного однофотонного детектора (SNSPD) совместно с недорогой FPGA-системой время-цифрового преобразования (TDC), что позволило провести высокоточные измерения на расстоянии свыше 150 км. SNSPD демонстрирует эффективность 63% на длине волны 1550 нм и временной джиттер 25 пс в свободном режиме, а FPGA-TDC обеспечивает высокую временную точность 17.0±1.3 пс при высокой скорости сбора данных. Экспериментальные результаты показывают динамический диапазон 22.87 дБ с пространственным разрешением 7.5 см (на 25 км) и 1.6 м (на 100 км), что подтверждает высокую точность характеристик волокна.