一种分布式光纤振动传感系统及检测方法

文档序号:36425577发布日期:2023-12-20 20:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种分布式光纤振动传感系统,其特征在于,包括连续激光器、光纤耦合器组件、声光调制器组件、信号发送装置、光环形器组件、光电平衡探测器、偏振控制器和信号处理装置;

2.根据权利要求1所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述声光调制器组件包括两个声光调制器,且所述两个声光调制器的移频频率不相同。

3.根据权利要求1或2所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述声光调制器组件中的每一个声光调制器接收由所述信号发送装置发送的电脉冲,具有相同的初始相位。

4.根据权利要求1所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述系统还包括第一光纤放大器和第一光滤波器,所述第二光纤耦合器的输出端、所述第一光纤放大器、所述第一光滤波器、所述第一光环形器的第一端口依次连接。

5.根据权利要求4所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述系统还包括第二光纤放大器和第二光滤波器,所述第一光环形器的第三端口、所述第二光纤放大器、所述第二光滤波器、所述第二光环形器的第一端口依次连接。

6.根据权利要求5所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述第一光纤放大器、所述第二光纤放大器均为掺铒光纤放大器。

7.根据权利要求1所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述瑞利散射信号依次进入所述第二光环形器的第一端口、所述第三光纤耦合器的第一输入端,分为两束瑞利散射信号,所述瑞利散射信号一束依次经过所述第三光纤耦合器的第一输出端、所述偏振控制器、所述第三光纤耦合器的第二输出端,另一束依次经过所述第三光纤耦合器的第二输出端、所述偏振控制器、所述第三光纤耦合器的第一输出端;所述两束瑞利散射信号相互干涉后,获得两束相位相反的相干信号光;所述相干信号光,一束经过所述第三光纤耦合器的第二输入端进入所述光电平衡探测器,另一束经过所述第二光环形器的第二端口,从所述第二光环形器的第三端口进入所述光电平衡探测器,所述相干信号光经过所述光电平衡探测器转化为电信号,所述电信号由所述信号处理装置进行采集和处理。

8.根据权利要求1所述的分布式光纤振动传感系统,其特征在于,所述连续激光器为半导体连续激光器。

9.一种分布式光纤振动传感的检测方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的分布式光纤振动传感系统,所述检测方法包括:

10.根据权利要求9所述的分布式光纤振动传感系统的检测方法,其特征在于,所述对所述电信号进行可变增益放大,获得幅度平坦电信号的步骤包括:

11.根据权利要求9所述的分布式光纤振动传感系统的检测方法,其特征在于,以所述两声光调制器的移频频率差作为中心频率对所述幅度平坦电信号进行数字带通滤波,获得所述差频背向瑞利散射信号。

12.根据权利要求9所述的分布式光纤振动传感系统的检测方法,其特征在于,根据所述脉冲信号获得复振幅信息的步骤,包括:


技术总结
本申请实施例提供一种分布式光纤振动传感系统及检测方法,涉及光通信技术领域。该传感系统通过信号发送装置向声光调制器组件发送时延不同、初始相位锁定的等间隔电脉冲信号,将第一光纤耦合器的两路连续光调制为时延不同、频率不同、初始相位锁定的两路光脉冲信号,两路光脉冲信号通过第二光纤耦合器合成为一个双频率光脉冲序列探测信号;双频率光脉冲序列探测信号进入待测光纤后产生背向传输的瑞利散射信号,瑞利散射信号相互干涉产生的差频信号由信号处理装置采集和处理。该传感系统可以减小对光源相干性的要求,降低系统底噪,从而实现低成本高灵敏度探测的技术效果。

技术研发人员:李朝晖,蔡达健,匡武,魏展航
受保护的技术使用者:中山大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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