[发明专利]用于使用反向传播信号方法定位事件的装置和方法

权利要求书

1.一种用于探测和定位扰动的装置，包括：

至少一个光源；

具有至少一个光学波导的光学系统，所述光学波导具有至少一个探测区域，其中可以发生扰动，而且所述扰动可以在来自所述光源的光学信号在所述探测区域中沿反向传播光学信道穿过所述波导时对所述光学信号造成影响；

至少一个分束器，位于所述光源与所述光学系统之间，其中对所述至少两个反向传播光学信道的每一个，所述分束器将至少两条光束耦合到所述光学波导中；

至少一个偏振控制器，用于管理所述反向传播光学信道的光学属性，所述偏振控制器调整至少一个所述光学信号在向所述探测区域传播时的光学属性；

至少一个探测器，耦接到所述光学波导并响应于穿过所述探测区域之后的光学信号；

数据处理单元，耦接到所述探测器，所述数据处理单元用于根据在所述探测器处出现扰动的影响的时间差来定位所述探测区域内扰动的位置；以及

反馈控制，耦接到所述光学系统以及至少一个所述偏振控制器，其中所述反馈控制和所述偏振控制器被配置为通过下述至少其中之一使信噪比最大化并使对所述时间差的偏振贡献最小化：寻求沿所述反向传播光学信道的偏振相位变换之间的预定关系；使所述光束的干涉点处的强度的峰值摆动最大化；以及改变偏振的输入状态以测试或调整关于所述反向传播信道的所述偏振变换之间的平衡。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述光源包括激光器。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述光源是波长可调的。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述光源包括耦接到所述至少一个分束器的单束光源，其中所述分束器分别将来自所述单束光源的光能量的一部分耦合到所述反向传播光学信道的每一个中。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述光源包括分别与所述反向传播信道耦合的至少两束光源。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述光学波导包括所述探测区域中的至少一个光纤，而所述反向传播光束穿过所述探测区域中的所述至少一个光纤。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述探测区域中的所述至少一个光纤包括单模光纤。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述光学波导包括至少在所述探测区域中共同伸展的至少两个光纤，而且其中所述至少两个光纤均经受所述探测区域中的所述扰动。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述光学波导包括沿所述探测区域伸展的至少一个光纤，而且其中所述光纤被配置和/或控制使得所述反向传播信道关于光学相位的光学属性基本相同。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述光学波导包括至少两根光纤，至少其中之一沿所述探测区域伸展，而且其中所述两根光纤被配置和/或控制使得所述反向传播信道关于光学相位的光学属性基本相同。

11.如权利要求1所述的装置，其中将所述至少一个偏振控制器置于所述光源与至少一个所述反向传播光学信道之间。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述光学波导被耦接以定义干涉仪中的至少一条路径。

13.如权利要求12所述的装置，其中将所述干涉仪配置为马赫-泽德干涉仪。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述分束器对偏振不敏感。

15.如权利要求1所述的装置，其中所述分束器对偏振敏感。

16.如权利要求1所述的装置，其中所述偏振控制器用于将所述反向传播光学信道的至少一个光束的光学属性从偏振的第一随机状态变换到偏振的第二随机状态。

17.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个光学探测器用于感测来自所述反向传播信道的光信号的至少一个方面。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述光学探测器用于感测所述光学信号的强度方面。

19.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个光学探测器独立地用于感测分别从所述反向传播信道呈现的光信号的至少一个方面。

20.如权利要求1所述的装置，其中将对所述偏振控制器的反馈控制配置为维持由所述扰动导致的信号的信噪比。