[发明专利]基于相位载波复用的光纤传感复用方法及实现系统

权利要求书

1.一种基于相位载波复用的光纤传感复用方法，其特征在于在N个感应单元进行复用的光纤干涉系统中，对感应外界扰动的不同感应光纤单元产生的干涉信号，用不同频率的载波进行调制，相邻载波频率之间的频率差无需大于外界扰动引起的信号基波频率上限的两倍，各光纤感应单元形成的信号被共同的光电探测器检测后，利用信号基波来分析扰动信号的物理量，并利用载波基波或谐波的边带判断感应扰动信号的光纤。

2.一种如权利要求1所述的基于相位载波复用的光纤传感复用方法的实现系统，其特征在于包括： 

第一耦合器，1a（1）、1a（2）、…、1a（N）、1b（1）、1b（2）为其端口，其中1a（1）、1a（2）、…、1a（N）为同向端口，1b（1）、1b（2）为同向端口； 

光纤延迟器，延迟为τ；

第二耦合器，2a（1）、2a（2）、2b（1）、2b（2）、…、2b（N）为其端口，其中2a（1）、2a（2）为同向端口，2b（1）、2b（2）、…、2b（N）为N个同向端口； 

N个感应光纤，分别连接于第二耦合器的2b（1）、2b（2）、…、2b（N）N个同向端口；

N个反馈装置，分别加在N个感应光纤末端；

N个相位调制器，相位调制载波经N个相位调制器分别给N个感应光纤对应的干涉信号施加调制；这N个相位调制器分别设置于第二耦合器的N个同向端口2b（1）、2b（2）、…、2b（N）与N个感应光纤之间，或者分别设置于N个感应光纤与N个反馈装置之间；

一个光电检测装置，将由第一耦合器1输出的光干涉信号转变为电信号，并进行放大、调理等；

低通滤波装置，对光电检测装置输出的电信号进行滤波，得到基波信号，即恢复出干涉信号；

同时对光电检测装置输出的电信号的调制频率基波或谐波的边带进行分析，用于判断扰动发生的感应单元。 

3.根据权利要求2所述的基于相位载波复用的光纤传感复用方法的实现系统，其特征在于在光路结构中，每个干涉单元对应一组相互干涉的光路，设光从端口1a（1）输入，干涉单元i对应的相干涉光路为：

Ⅰ：第一耦合器的端口1b（1）→光纤延迟器→第二耦合器的端口2a（1）→第二耦合器的端口2b（i）→第i相位调制器→第i感应光纤→第i反馈装置→第i感应光纤→第i相位调制器→第二耦合器的端口2b（i）→第二耦合器的端口2a（2） →第一耦合器的端口1b（2） ；

Ⅱ：第一耦合器的端口1b（2）→第二耦合器的端口2a（2）→第二耦合器的端口2b（i）→第i相位调制器→第i感应光纤→第i反馈装置→第i感应光纤→第i相位调制器→第二耦合器的端口2b（i）→第二耦合器的端口2a（1）→光纤延迟器→第一耦合器的端口1b（1）；

其中，i=1、…、N 。