[发明专利]光纤安全预警定位系统

权利要求书

1.一种埋地管道、构筑物的安全保护预警的光纤安全预警定位系统，包括与管道同沟敷设或敷于构筑物周围地下的第一光纤[1]、第二光纤[2]、传输光纤[3]及由第一合分波器[203]、第二合分波器[204]与第一光纤[1]、第二光纤[2]、传输光纤[3]组成的马赫-曾德光纤干涉仪及激光器[101]，其特征是偏振调制器[202]由光纤串联在激光器[101]与第一合分波器[203]之间，第一合分波器[203]、第二合分波器[204]之间分别连接第一光纤[1]、第二光纤[2]、传输光纤[3]；第一合分波器[203]各由一根光纤连接第一光电检测处理电路[309]和第二光电检测处理电路[310]，第一光电检测处理电路[309]的输出依次串联第二信号调理电路[313]、第二A/D[315]；第二光电检测处理电路[310]的输出依次串联第一信号调理电路[312]、第一A/D[314]，第二A/D[315]和第一A/D[314]的输出一并接到运算系统[733]的输入，运算系统[733]的输出接数据输出接口[734]；而第一光电检测处理电路[309]输出接偏振控制器[201]，偏振控制器[201]与偏振调制器[202]由电信号线连接，并由偏振控制器[201]的输出接至串联在第一光纤[1]中的相位调制器[206]，第二光电检测处理电路[310]输出接相位控制器[205]，并由相位控制器[205]的输出接至串联在第二光纤[2]中的相位调制器[206]；

连续单色激光器[101]发出的激光，通过光纤传到偏振调制器[202]，然后由光纤传到第一合分波器[203]，在此激光分为两路：一路激光由马赫-曾德光纤仪的第一合分波器[203]端入射，在第二合分波器[204]端合波而形成干涉光波，该干涉光波再通过传输光纤[3]传回第一合分波器[203]，再通过光纤传到第一光电检测处理电路[309]；其中另一路激光通过传输光纤[3]传到第二合分波器[204]，由马赫-曾德光纤干涉仪的第二合分波器[204]端入射，在第一合分波器[203]端合波而形成干涉光波，该干涉光波通过光纤传到第二光电检测处理电路[310]；偏振控制器[201]与偏振调制器[202]以及第一光电检测处理电路[309]组成偏振衰落闭环控制环，使得在马赫-曾德光纤干涉仪上传播而形成干涉的两路干涉光波的偏振态差值稳定在系统所需要的角度值上；相位控制器[205]与第二光纤中的相位调制器[206]以及第二光电检测处理电路[310]组成相位衰落闭环控制环，使得在马赫-曾德光纤干涉仪上传播而形成干涉的两路干涉光波的相位差值稳定在系统所需要的相位值上；第一光电检测处理电路[309]检测的电信号通过第二信号调理电路[313]进行放大、滤波处理，输出给第二A/D[315]的输入端，第二光电检测处理电路[310]检测的电信号通过第一信号调理电路[312]进行放大、滤波处理，输出给第一A/D[314]的输入端，第一A/D[314]和第二A/D[315]输出给信号处理与运算系统[733]，信号处理与运算系统[733]根据两路信号的时延差，采用多种时延估计方法，最后把时延经过运算得到定位结果给数据输出接口[734]。