Im 2013 wurde ein neues DRA-Konzept basierend auf High-End DFB-RFL Pumpe vorgeschlagen und durch Experimente verifiziert. Aufgrund der einzigartigen halboffenen Kavitätenstruktur von DFB-RFL basiert sein Rückkopplungsmechanismus nur auf der Rayleigh-Streuung, die zufällig in der Faser verteilt ist. Die spektrale Struktur und Ausgangsleistung des produzierten High-Order Zufallslasers weisen eine ausgezeichnete Temperaturunempfindlichkeit auf, so dass High-End DFB-RFL eine sehr stabile rauscharme voll verteilte Pumpenquelle bilden kann. Das in Abbildung 13(a) gezeigte Experiment verifiziert das Konzept der verteilten Raman-Verstärkung basierend auf dem DFB-RFL hoher Ordnung, und Abbildung 13(b) zeigt die Verstärkungsverteilung im transparenten Übertragungszustand unter verschiedenen Pumpenleistungen. Aus dem Vergleich lässt sich sehen, dass bidirektionales Pumpen zweiter Ordnung am besten ist, mit einer Gain-Ebenheit von 2,5 dB, gefolgt von rückwärts zufälligem Laserpumpen zweiter Ordnung (3,8 dB), während vorwärts zufälliges Laserpumpen nahe dem bidirektionalen Pumpen erster Ordnung liegt, bzw. Bei 5,5 dB und 4,9 dB ist die rückwärts gerichtete DFB-RFL Pumpleistung eine geringere durchschnittliche Gewinn- und Gewinnfluktuation. Gleichzeitig ist die effektive Geräuschzahl der vorderen DFB-RFL-Pumpe im transparenten Übertragungsfenster in diesem Experiment 2,3 dB niedriger als die der bidirektionalen Pumpe erster Ordnung und 1,3 dB niedriger als die der bidirektionalen Pumpe zweiter Ordnung. Verglichen mit dem konventionellen DRA hat diese Lösung offensichtliche umfassende Vorteile bei der Unterdrückung der relativen Intensitätsrauschtransfer und der Realisierung einer ausgewogenen Vollbereichsübertragung/Sensorik, und der Zufallslaser ist temperaturunempfindlich und hat eine gute Stabilität. Daher kann DRA basierend auf High-End DFB-RFL sein. Es bietet eine rauscharme und stabile verteilte symmetrische Verstärkung für die Fernübertragung/Erfassung von Glasfasern und hat das Potenzial, Ultra-Langstrecken-Nicht-Relais-Übertragung und -Sensorik zu realisieren.

Distributed Fiber Sensing (DFS), als wichtiger Zweig im Bereich der optischen Fasersensortechnologie, hat die folgenden herausragenden Vorteile: Die Glasfaser selbst ist ein Sensor, der Sensorik und Übertragung integriert; Es kann kontinuierlich die Temperatur jedes Punktes auf dem Lichtwellenleiterpfad spüren Die räumliche Verteilung und Änderungsinformationen physikalischer Parameter wie Dehnung usw.; Eine einzelne Glasfaser kann bis zu Hunderttausende von Punkten von Sensorinformationen erhalten, die das derzeit größte Sensornetzwerk mit der längsten Entfernung und der größten Kapazität bilden können. Die DFS-Technologie hat breite Anwendungsperspektiven im Bereich der Sicherheitsüberwachung großer Einrichtungen, die mit der Volkswirtschaft und der Lebensgrundlage der Menschen zusammenhängen, wie Stromübertragungskabel, Öl- und Gaspipelines, Hochgeschwindigkeitsbahnen, Brücken und Tunnel. Um DFS jedoch mit großer Distanz, hoher räumlicher Auflösung und Messgenauigkeit zu realisieren, gibt es immer noch Herausforderungen wie großräumige Regionen mit geringer Präzision, die durch Faserverlust verursacht werden, spektrale Verbreiterung durch Nichtlinearität und Systemfehler, die durch Nichtlokalisierung verursacht werden.

DRA-Technologie basierend auf High-End DFB-RFL hat einzigartige Eigenschaften wie flache Verstärkung, geringes Rauschen und gute Stabilität und kann eine wichtige Rolle in DFS-Anwendungen spielen. Zuerst wird es auf BOTDA angewendet, um die Temperatur oder Dehnung zu messen, die auf die Glasfaser angewendet wird. Die Versuchseinrichtung ist in Abbildung 14(a) dargestellt, wo ein hybrides Pumpverfahren aus einem Zufallslaser zweiter Ordnung und einer rauscharmen LD erster Ordnung verwendet wird. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das BOTDA-System mit einer Länge von 154,4 km eine räumliche Auflösung von 5 m und eine Temperaturgenauigkeit von ±1,4 ℃, wie in Abbildung 14(b) und c gezeigt, aufweist. Darüber hinaus wurde die High-End-DFB-RFL DRA-Technologie angewendet, um den Erfassungsabstand eines phasensensitiven optischen Zeitbereichsreflektometers (Φ-OTDR) zur Schwingungs-/Stördetektion zu erhöhen und einen Rekord-Erfassungsabstand von 175 km 25 m räumlicher Auflösung zu erreichen. Im 2019 erweiterte FU Y et al. durch das Mischen von RFLA zweiter Ordnung und Faser-Zufallslaserverstärkung dritter Ordnung den Erfassungsbereich von repeaterlosen BOTDA auf 175 km. Soweit wir wissen, wurde dieses System bisher berichtet. Die längste Distanz und höchster Qualitätsfaktor (Verdienstfigur, FoM) von BOTDA ohne Repeater. Dies ist das erste Mal, dass Faser-Zufallslaserverstärkung dritter Ordnung auf ein verteiltes Glasfaser-Sensorsystem angewendet wurde. Die Realisierung dieses Systems bestätigt, dass eine Faser-Zufallslaserverstärkung hoher Ordnung eine hohe und flache Verstärkungsverteilung bieten kann und einen tolerierbaren Rauschpegel aufweist.