[发明专利]光学监测系统

说明书

背景技术

本发明涉及光学监测系统。

光学传感器提供了监测位置的一定范围的物理性质的方便的方法。光学传感器的相对简单和鲁棒性以及查找传感器与较复杂询问硬件的有效距离的能力使得光学系统在要将传感器设置在恶劣环境中的情况下尤其有吸引力。

特定族的光学感测系统利用光源和位于与实际传感器相距一定距离的方便的询问器位置处的探测器(询问器)，并且实际传感器与询问器之间具有光纤连接。这种感测系统的特定应用是用于地震感测的海洋石油和天然气产业，其中传感器位于海床上，并且询问位置在水面平台或船舶上。

将传感器连接到询问器需要在相当长距离上延伸的可靠的光学连接。尤其是在海洋环境中，由笨重并且成本高昂的专业光缆提供该连接。连接光缆的成本中的主要因素是所利用的光纤和连接器的数量。

因此需要减少将询问器系统连接到传感器阵列所利用的光纤的数量。

发明内容

提供本发明内容来以简化的形式引入将要在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不是要识别所要求保护的主题内容的关键特征或基本特征，也不是要用作确定要求保护的主题内容的范围的辅助。

提供了光学感测系统，其包括：询问器系统，其包括被配置为输出第一组光学询问信号的第一光学信号源、被配置为输出第二组光学询问信号的第二光学信号源，第一组和第二组光学询问信号的波长不同；第一光学传感器阵列，其被配置为由第一组光学询问信号询问；第二光学传感器阵列，其被配置为由第二组光学询问信号询问；第一光学接收器，其用于接收第一组光学询问信号；第二光学接收器，其用于接收第二组光学询问信号；第一光学连接部，其用于将来自第一光学信号源的第一组光学询问信号耦合到第一传感器阵列，并且用于将来自第二传感器阵列的光学信号耦合到第二光学接收器；以及第二光学连接部，其用于将来自第二光学信号源的第二组光学询问信号耦合到第二传感器阵列，并且用于将来自第一传感器阵列的光学信号耦合到第一光学接收器。

还提供了光学感测系统，其包括：询问器系统，其包括被配置为输出第一组光学询问信号的第一光学信号源、被配置为输出第二组光学询问信号的第二光学信号源，第一组和第二组光学询问信号的波长不同；第一主要光学传感器阵列，其被配置为由第一组光学询问信号询问，以及第一辅助光学传感器阵列，其被配置为由第二组光学询问信号询问；第二主要光学传感器阵列，其被配置为由第二组光学询问信号询问，以及第二辅助光学传感器阵列，其被配置为由第一组光学询问信号询问；第一光学接收器，其用于接收第一组光学询问信号；第二光学接收器，其用于接收第二组光学询问信号；第一光学连接部，其用于将来自第一光学信号源的第一组光学询问信号耦合到第一主要传感器阵列，将来自第二光学信号源的第二组光学询问信号耦合到第一辅助传感器阵列，将来自第二主要传感器阵列的第二组光学询问信号耦合到第二光学接收器，并且将来自第二辅助传感器阵列的第一组光学询问信号耦合到第一光学接收器；第二光学连接部，其用于将来自第二光学信号源的第二组光学询问信号耦合到第二主要传感器阵列，将来自第一光学信号源的第一组光学询问信号耦合到第二辅助传感器阵列，将来自第一主要传感器阵列的第一组光学询问信号耦合到第一光学接收器，并且将来自第一辅助传感器阵列的第二组光学询问信号耦合到第二光学接收器。其中，系统被配置为通过在任何时间仅询问主要传感器阵列或仅询问辅助传感器阵列来使每个波长无法在第一光学连接部或第二光学连接部中双向传播。

还提供了光学感测系统，其包括：询问器系统，其包括被配置为输出第一组光学询问信号的第一光学信号源、被配置为输出第二组光学询问信号的第二光学信号源，第一组和第二组光学询问信号的波长不同；第一光学传感器阵列，其被配置为由第一组光学询问信号询问并且由第二组光学询问信号询问；第二光学传感器阵列，其被配置为由第二组光学询问信号询问并且由第一组光学询问信号询问；第一光学接收器，其用于接收第一组光学询问信号；第二光学接收器，其用于接收第二组光学询问信号；第一光学连接部，其用于将来自第一和第二光学信号源的第一组和第二组光学询问信号耦合到第一传感器阵列，并且将来自第二辅助传感器阵列的第一组和第二组光学询问信号耦合到第一和第二光学接收器；第二光学连接部，其用于将来自第一和第二光学信号源的第一组和第二组光学询问信号耦合到第二传感器阵列，并且将来自第一传感器阵列的第一组和第二组光学询问信号耦合到第一和第二光学接收器。其中，系统被配置为使每个波长无法在第一光学连接部或第二光学连接部中双向传播。

在从属权利要求中阐述了可选特征的选择。