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实验室关于长距离高精度光子计数光时域反射仪的论文在期刊Photonics Research发表

光时域反射技术是光纤链路监测和运维管理的核心手段,但受限于线性探测器在探测带宽与灵敏度之间的固有制约,传统方案难以兼顾长传感距离与高空间分辨率。我们与北京量子信息科学研究院合作,共同提出利用超导纳米线单光子探测与时间相关单光子计数技术,构建光子计数光时域传感方案:综合考虑光纤色散展宽和单光子探测时间抖动优化窄线宽脉冲光源,建立完备噪声模型攻克相干瑞利噪声主导的信噪比劣化难题,并采用时间门控探测突破单光子探测器计数率限制,在100 km全光纤链路范围内稳定实现10 cm空间分辨率。该系统可精准识别并定位光纤接头、微弯损耗、断点等厘米级缺陷。实验在包含30.9 km实地部署光缆的81.7 km光纤链路中,同样验证了10 cm定位精度。该研究突破了长距离、高精度分布式光纤传感的核心技术壁垒,大幅提升光纤链路故障定位与状态感知能力,满足地下/海底通信光缆、量子通信干线、能源传输管网等场景的极端监测需求。

 

该工作于2026年4月26日以“Photon-counting optical time-domain reflectometry with centimeter-level spatial resolution over fibers of 100 km”为题发表在期刊Photonics Research上(https://www.researching.cn/Articles/OJ24f089f670377e31)。北京量子信息科学研究院孙茜子是第一作者,张巍教授是论文通讯作者。

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2026年05月07日