[发明专利]基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统及方法

权利要求书

1.基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：包括光路调制系统以及与所述光路调制系统相连接的电子解调系统，所述光路调制系统包括脉冲激光序列单元、光电转换单元以及分别与两者连接的环形器，所述环形器连接舞动线路的测试光纤；所述电子解调系统包括顺次连接的数据采集模块、数据解调模块、嵌入式处理器和上位机，所述嵌入式处理器与所述上位机之间通过网络端口连接；所述数据解调模块包括FPGA数据处理模块及其连接的时钟单元、触发单元。

2.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述脉冲激光序列单元包括顺次连接的激光器、调制器和放大器，所述激光器包括极窄线宽激光器模块。

3.如权利要求2所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述调制器为声光调制器，可将连续光转换为脉冲光。

4.如权利要求2所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述放大器为掺铒光纤放大器。

5.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述光电转换单元包括与所述环形器连接的光纤干涉仪以及与所述光纤干涉仪连接的光电探测器。

6.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述数据采集模块包括模拟信号采集模块和数字信号转换模块，所述模拟信号采集模块包括交流耦合式模拟采样通道，所述数字信号转换模块可通过通用I/O方法及用户自定义协议与外部设备互联。

7.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述触发单元包括软件触发模块与外部触发模块，所述软件触发模块包括上升沿、下降沿、高电平、低电平四种模式。

8.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述数据解调模块包括数据总线，所述FPGA数据处理模块通过PCIe数据总线与所述嵌入式处理器连接。

9.如权利要求1所述的基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振系统，其特征在于：所述网络端口包括万兆以太网口和高速USB通用接口。

10.基于室外小档距OPPC光缆的分布式光纤测振方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)由脉冲激光序列单元的激光器发出激光，经过声光调制器的脉冲调制，调制成重复频率为f，脉宽为W的脉冲序列，经过光功率放大器的功率放大后，经过环形器注入到传感光纤；

2)在前向脉冲光遍历传感光纤时，后向瑞利散射光逆着光传播方向经环形器进入到光纤干涉仪中，经过干涉仪的干涉调制，干涉信号经过光电探测器的光电转换，进入到电子解调系统中；

3）数据采集模块向光路调制系统提供驱动脉冲，通过采集光电探测器输出的多路电压信号，并将模拟电压信号转换为数字信号；

4）转换后的数字信号通过自定义协议的方式传送给FPGA数据处理模块，并通过在FPGA上自定义的解调算法，得到光路调制系统的振动信号；

5）数据解调模块运用高速传输引擎将振动信号数据通过数据总线传送给高性能嵌入式处理器，并通过万兆网将数据发给上位机进行数据的存储、显示、配置操作；

6）依据上位机的最终数据筛选所需的信息量，实现传感目的，进而获取室内舞动试验机的舞动线路振动信息。