[发明专利]一种可调标距长度的光纤分布式振动传感系统

说明书

本发明公开了一种可调标距长度的光纤分布式振动传感系统，包括激光源、AOM调制器、第一光放大及滤波器单元、环路器、传感光纤、第二光放大及滤波器单元、可调标距光学干涉仪、信号采集和处理模块、脉冲发生模块和PC机单元；其中可调标距光学干涉仪内串接多个串型延迟单元或者并接多个循环型延迟单元对光信号进行延迟。本发明使得干涉仪型的光纤分布式振动传感系统能够在线更改标距长度，以适应现场不同的测量需求。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种可调标距长度的光纤分布式振动传感系统。

背景技术

光纤分布式振动传感系统(DAS)是一种以光纤为传感载体的探测系统，它具有检测距离长、安装简单、灵敏度高等优点，广泛应用于铁路交通、工程结构安全监测、油气管道运输的维护、地震监测、安防等领域。根据不同的结构和原理，光纤分布式振动传感系统可以分为不同种类，比如：基于幅度的相干瑞利散射DAS,干涉仪型DAS，双频DAS等等。其中，干涉仪型DAS是一种相位探测型的传感系统，和其他类型相比，干涉仪型DAS具有测量精度高、动态范围大、性价比高等优点，因此在行业内非常受重视。

目前的干涉仪型DAS存在一个不足之处：无法在线更改传感器的标距长度(gaugelength)，也即是一旦该传感器安装好后只能在一个标距长度下工作。然而，实际生产应用中，常常需要改变长度以适应不同的需要，比如同时监测不同尺寸的物体运动情况，或待测对象发生变化。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种可调标距长度的光纤分布式振动传感系统，旨在使得干涉仪型的光纤分布式振动传感系统能够在线更改标距长度，以适应现场不同的测量需求。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种可调标距长度的光纤分布式振动传感系统，其中，包括：

激光源、AOM调制器、第一光放大及滤波器单元、环路器、传感光纤、第二光放大及滤波器单元、可调标距光学干涉仪、信号采集和处理模块、脉冲发生模块和PC机单元；

所述AOM调制器与激光源、脉冲发生器模块、第一光放大及滤波器单元连接，所述环路器与第一光放大及滤波器单元、传感光纤、第二光放大及滤波器单元连接，所述可调标距光学干涉仪与第二光放大及滤波器单元连接，所述信号采集和处理模块与可调标距光学干涉仪、脉冲发生模块、PC机单元连接；

所述激光源用于产生一定波长的光并输出至AOM调制器单元；

所述AOM调制器单元对激光源输入的光进行调制以产生合适宽带的光脉冲信号输出至第一光放大及滤波器单元；

所述第一光放大及滤波器单元对AOM调制器输入的光脉冲信号进行功率放大并且过滤掉被放大的自发辐射，然后输出至环路器；

所述环路器将第一光放大及滤波器单元输入的激光传递至传感光纤中，并将传感光纤散射的光传递至第二光放大及滤波器单元；

所述第二光放大及滤波器单元对环路器传递的散射的微弱光进行放大同时过滤掉被放大的自发辐射，然后输出至可调标距光学干涉仪；

所述可调标距光学干涉仪内设置有多个延迟单元能根据配置在线设置不同的标距长度，并对第二光放大及滤波器单元输入的光信号进行相干后输出至信号采集和处理模块；

所述信号采集和处理模块用于控制和配置脉冲发生模块和可调标距光学干涉仪，并对可调标距光学干涉仪干涉后的光信号进行光电转换、采集、和信号处理并输出至PC机单元；

所述脉冲发生模块根据信号采集和处理模块的参数配置控制AOM调制器输出不同脉宽的光信号；

所述PC机单元用于对信号采集和处理模块输出的数据进行算法处理，以及配置信号采集和处理模块。