[发明专利]干涉型光纤分布式扰动传感器及其扰动定位方法

权利要求书

1.一种干涉型光纤分布式扰动传感器，该传感器包括光源以及两个探测器，其特征在于，该传感器还包括：

第一马赫-泽德干涉仪，包括第一光耦合装置及第二光耦合装置，所述第一耦合装置将所述光源发出的光分为两束并传送至所述第二光耦合装置，光束在所述第二光耦合装置发生干涉，干涉光分别传输至第一探测器以及第二马赫-泽德干涉仪；

第二马赫-泽德干涉仪，包括第三光耦合装置及第四光耦合装置，所述第三光耦合装置将自所述第二光耦合装置传输的干涉光分为两束后传送至所述第四光耦合装置，光束在所述第四光耦合装置发生干涉，干涉光传输至第二探测器。

2.如权利要求1所述的干涉型光纤分布式扰动传感器，其特征在于，所述第一马赫-泽德干涉仪与所述第一探测器之间、以及所述第二马赫-泽德干涉仪与所述第二探测器之间连接有传导光纤，所述第一光耦合装置与第二光耦合装置之间、以及所述第三耦合装置与第四光耦合装置之间分别连接有传感光纤。

3.如权利要求2所述的干涉型光纤分布式扰动传感器，其特征在于，所述第一光耦合装置、第二光耦合装置之间的传感光纤、所述第三光耦合装置、第四光耦合装置之间的传感光纤与所述第一马赫-泽德干涉仪、以及第一马赫-泽德干涉仪与第一探测器之间的传导光纤位于同一光缆中。

4.一种干涉型光纤分布式扰动传感器的扰动定位方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.对两个探测器接收到的两个干涉信号进行预处理，提取相位信息；

S2.根据所述相位信息，基于互相关时延算法，定位扰动信号施加点的位置。

5.如权利要求4所述的干涉型光纤分布式扰动传感器的扰动定位方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

S1.1滤除两个探测器接收到的两个干涉信号的直流项；

S1.2通过抗偏振衰落方法以及光功率稳定控制方法消除所述两个干涉信号的可见度变化；

S1.3通过求取峰峰值的方法求取步骤S1.2处理后的两个干涉信号的光强信息；

S1.4从所述光强信息中提取相位信息。

6.如权利要求4所述的干涉型光纤分布式扰动传感器的扰动定位方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

S1.1滤除两个探测器接收到得两个干涉信号的直流项；

S1.2通过分段求取峰峰值的方法求取所述两个干涉信号的光强信息；

S1.3从所述光强信息中提取相位信息。

7.如权利要求6所述的干涉型光纤分布式扰动传感器的扰动定位方法，其特征在于，在步骤S1.2中，求取的第一探测器接收到的干涉信号的光强信息I′₁以及第二探测器接收到的干涉信号的光强信息I′₂分别为：

其中，为扰动信号的扰动相位，且f(t)为扰动信号，B为与扰动相位对应的比例因子，为所述第一马赫-泽德干涉仪两传感臂臂长差引起的初相差，为所述第二马赫-泽德干涉仪两传感臂臂长差引起的初相差，K为扰动作用于不同干涉仪引起幅度差异的比例因子，且：

τ1=n(L+z)c]]>

τ2=n(L-z)c]]>

z为扰动信号施加点距离第二耦合装置或第三耦合装置的位置，L为传感光纤的长度，c为真空中的光速，n为传感光纤的折射率。