BOTDA中的非本地效应
我理解的非本地效应：系统中某段位置信息不仅仅由泵浦与探测光在当地作用所决定，其他位置对该段信息也有贡献，此贡献一般会导致测量BFS不准。这种效应是一种笼统的概念。
在“OE13 Effect of pulse depletion in a Brillouin optical time-domain analysis system”和其他文献中，非本地效应更多的是特指泵浦光在传输过程中被消耗，造成泵浦频谱不均匀，造成BGS畸变，最终造成BFS测量有偏差， 是一种特指的效应。此文中有详细的理论分析，英语为非母语国家人写的文章真是看着累啊，好多没看懂，当然自己理论基础也不行。
上篇文章中提到的由于泵浦消耗引起的非本地效应可以通过DSB调制补偿，但有的DSB本身也会引起一种非本地效应，本文说明如下。
OE15 Non-local effects in dual-probe-sideband BOTDA
当探测光功率低于SBS阈值情况下，非本地效应可忽略，但是即使如此，也存在非本地效应。最后的效果是增益谱更窄，测量更准；而损耗谱则畸变出双峰。实验结果：两边带各0.5mW，BGS有0.6M上移，BLS有1MHz上移。
之前说的可以忽略是由于SBS转移的能量<<脉冲总能量，当转移能量过大时候，就会引入非本地效应。DSB调制的出现弥补了非本地效应，来达到SBS阈值，但本文发现实际此模型不完善，非本地效应还存在。
DSB对称的调制方式对脉冲频谱影响如下：泵浦的净BGS漂移。
泵浦净BGS漂移对双边带影响：下边带BGS变窄，上边带BLS出现双峰。
本文还指出，其实上下边带由于其频率的差异，导致布里渊频移有差距。这会导致BFS随距离增加而增加，虽然小，但不可忽略。基于此本文又重新构建了泵浦频谱的数学模型，并说实际增益谱是泵浦频谱和洛伦兹增益谱卷积？？？？
根据上面公式进行仿真，得出DSB调制对泵浦脉冲频谱影响，如下图所示。
根据上面公式得到的BGS和BLS，都有1MHz的上移，这与普通误差一致，这个点可以研究。此结果也与最初一致。
实验装置如下所示，可观测BGS和BLS，同时蓝色部分可从探测光侧观察DSB对泵浦频谱影响。
泵浦脉冲频谱如下所示：
下图为频移分别为频移为Vb+5MHz&+10MHz时，增加探测光能量时脉冲频谱变化。可看出即使泵浦能量小，依然有畸变。
对增益谱和损耗谱的观察结果如下所示：
双边带各边带功率0.5mW，畸变严重。
双边带各边带功率0.275mW，还是存在畸变，跟最初理论分析结果一致。
总结：DSB会影响Pump脉冲频谱，导致BGS变窄，BLS出现双峰，并且探测光功率越大，这种畸变越严重。这会进一步导致BFS测量up-shifting。
OFS15 Reaching the ultimate performance limit given by non-local effects in BOTDA sensors
中对上面文章再次总结，泵浦消耗会引入分本地效应，DSB调制在一定程度上可以弥补由泵浦消耗所引入的非本地效应，但是会引入另一种非本地效应(DSB导致的非本地效应)导致BGS和BLS畸变从而导致BFS上移，且畸变大小与传感距离和探测光功率成正比。因此探测光功率不能过高，这直接限制了系统SNR和传感距离。本文提出的新扫频方式可以消除DSB中的非本地效应，直接可以将探测光功率提升至自发布里渊效应导致的探测光功率上限。
原理说明如下：探测光DSB调制频率固定，扫泵浦光。结果是可以将探测光提升10dB。
实验装置如下：
实验结果：左探测光0dBm，右探测光4.8dBm，文中说当-6dBm时，此效应不明显。因此可以将探测光功率提升10dB（-6~4.8），再加大光功率就收到了自发布里渊效应的限制。10dB对应FoM提升因子是10.
总结：本文利用DSB解决泵浦消耗引入的非本地效应，同时用用新扫频方式解决了DSB引入的脉冲频谱畸变，这种畸变与传感距离和探测功率成正比。解决这个问题后，可以加大探测光功率，提升10dB，直至自发布里渊效应限制上限。在不用拉曼放大和编码的情况下达到100km。
0FS16 Sub-metric spatial resolution over an extended range using differential time-domain Brillouin sensing
将DPP和新扫频方式结合，实现了37.5km的20cm分辨率，1.9MHz误差， 采用2000次平均。
声波相应时间为10ns，限制了控件分辨率为1m，用DPP可以突破空间分布率限制实现cm级别分辨率。
一般有三种方法提升空间分辨率：1.时域 2.相关域 3.频域
相关域中用相位调试和时域采集结合可以实现17.5km 8.3mm。
时域中用DPP和编码结合可以实现60km 25cm。
本文还是说明了DSB虽然能补偿泵浦消耗及其所带来的非本地效应，但是还是会引入脉冲频谱畸变，这会影响空间分辨率，并且效果与泵浦光功率成正比。
a是传统扫频，在失谐量为25MHz时DPP情况；b是新方法，任何扫频频率下都没问题。
最后实验结果：还是做出了20cm空间分辨率。
锅哥对上述文章表示怀疑，他认为脉冲畸变不是传统DSB导致的，SSB可能会克服这个问题。
PJ16 Coherent BOTDA Sensor With Single-sideband Modulated Probe Light
1.SSB对比DSB可以避免CD。2.不需要对波长。3.对数检波器缩短了一半时间？是I/Q解调相对于传统BOTDA需要两倍时间，因为在每个扫频点上，I/Q解要做两次平均。
传统的DSB采用相位调制，在BGS下会转换成强度调制构造出BGS，即PM-IM转化。但这种PM-IM转化不仅受到BGS影响还受到色散CD影响，会使测量的BGS产生畸变。因此现在多用IMP代替PMP，但也有限制，如光纤长度和调整频率。因此采用SSB调制，可以解决DSB中PM-IM中的色散和功率衰落。
锅哥说200MHz的频移会避免泵浦和本地光之间的相干瑞利噪声。？？？？
锅哥说经过降频之后的信号是580-740MHz，有用的信号都携带在IF的包络中，通过对数检波检（3dB带宽为50MHz）将包络幅度信息测出来，再通过100MHz采样率的数据采集卡。
最后实验结果：
空间分辨率高了但测量精度低了，这里存在一个trade-off，有没有办法解决呢？？？？
师兄：这是由于信噪比，两条曲线相减，结果本来就小，轻微的波动相对就比较大，因此降低信噪比。
OE15 Brillouin optical time-domain analysis sensor assisted by Brillouin distributed amplification of pump pulses
不能肆意加大脉冲光功率，因为会出现非线性效应(调制不稳、拉曼散射、自相位调制)。
OE16 BOTDA based on orthogonally-polarized four-tone probewave
PTL16 DBA-based BOTDA using optical-comb pump and pulse coding with a single laser
我认为此方法可以弥补SSB中泵浦消耗带来的非本地效应，比DSB好。
文中提到DRA技术可以弥补泵浦消耗，OPC和相干检测技术可以弥补非线性效应带来的SNR降低。
OE16 BOTDA sensors enhanced using high-efficiency second-order distributed Brillouin amplification
5m spatial resolution 1.6℃ measurement uncertainty over ~99 km
~6 dBm second-order and ~1.5 dBm first-order pumps.
不能肆意加大脉冲光功率，因为会出现非线性效应(调制不稳、拉曼散射、自相位调制)。
