（1）超快分布式布里渊光纤传感技术

针对布里渊光时域分析（BOTDA）系统频率扫描十分耗时的问题，利用捷变频技术极限压缩扫频段产生光学啁啾链，从而实现单发泵浦脉冲的即可实现分布式应变测量。如图所示将传统的长度达数十μs量级的几十个扫频段极限压缩到数十ns范围，形成一个光学啁啾段，而多个光学啁啾段首尾串联形成光学啁啾链（OCC），光学啁啾链型探测光和单发泵浦脉冲光在光纤中发生受激布里渊散射。由于光学啁啾段内的“时间-频率”线性对应关系，在每个时域光学啁啾段内直接显示出一个布里渊增益谱，类似“光学短时傅里叶变换”，这样只需要单发泵浦脉冲光，就可以实现分布式布里渊增益谱测量。实验中，对10m传感光纤实现了 6.25MHz采样率的超快分布式传感。该项成果已发表于Light: Science and Applications, 2018, 7, 32. ESI高被引论文，IF: 20.6，唯一第一作者。

（2）大动态范围的矢量布里渊斜坡辅助分布式光纤传感技术

针对传统布里渊增益谱单侧斜坡的带宽较窄问题，提出了一种基于矢量布里渊斜坡的大动态范围快速分布式测量技术。通过IQ解调技术获得了受激布里渊散射的相移谱（洋红色）和增益谱（蓝色），通过二者比值，构造了一种具有大动态范围且免疫于功率波动的矢量布里渊斜坡。如左图，在30 ns泵浦脉冲光条件下，矢量布里渊斜坡(红色)具有200 MHz的可用带宽，为传统增益斜坡带宽（48 MHz）的四倍多，实现了最大为2467 με的动态应变测量，采样率最高达101 kHz。结合多斜坡辅助技术将应变测量范围提升至5372 με，采样率达1 kHz。相关成果已发表Optics Express, 2017, 3, 1889. ESI 高被引论文。如右图，为进一步增强斜坡线性度，通过泵浦和探测光进行双边带调制和自外差探测，线性度从0.9902提升到0.9975 (洋红色)。相关成果已发表Journal of Lightwave Technologys, 2024, 42, 24, 1889。

（3）融合布里渊增益和损耗双机制的高信噪比分布式光纤传感技术

针对单一布里渊增益机制BOTDA系统信号减半的问题，提出一种融合布里渊增益和损耗双机制的高信噪比分布式光纤传感技术。通过调制双边带捷变频泵浦脉冲串和移频探测光，从而在一个捷变频周期内，即可获得完整的布里渊增益谱和损耗谱，再通过裁剪布里渊增益谱和损耗谱，二者进行差分，重新构造的合成谱信号增强一倍，共模噪声减弱，信噪比提升了3.65dB。相关成果已发表在Optics Letter 48, 13 (2023)，第一作者。

（4）分布式光纤传感系统的高空间分辨率算法研究

针对传统BOTDA系统空间分辨率受限于泵浦脉冲宽度的问题，提出了一种基于上升沿权重系数的高空间分辨率解调算法。在不增加硬件设施的情况下，考虑到布里渊增益谱具有很大的信息冗余度，上升沿解调算法利用时域中的布里渊信息可以重构出一种更锐化和清晰的布里渊增益分布，然后，利用频率域信息对重构的布里渊增益谱分布进行自平均去噪声，从而提高信噪比。如图所示，上升沿解调算法对8.0 ns所测布里渊增益谱分布解调之后可以清晰识别出8 mm段，空间分辨率提升了100倍，达到了毫米量级。相关成果已发表在Optics Letter 46, 14 (2022)，第一作者。