[发明专利]高空间分辨率的大容量光栅阵列OTDR差分解调方法及系统

权利要求书

1.一种高空间分辨率的大容量光栅阵列OTDR差分解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

将光源发出的连续扫频光调制成脉冲光，在连续的两个周期内发出不同脉宽的脉冲光，相邻脉宽差值相等；

脉冲光经过高密度待测光纤光栅阵列反射，将反射光转换成电信号，并采样，所述高密度待测光纤光栅包括间距为0.1m的待测光栅和待测光通道；

脉宽每步进一次，对相邻两个周期脉宽的脉冲光的采样数据进行差分运算，分别得到每个光栅的反射信号；若相邻周期的一个脉宽为i，另一个脉宽为j，脉宽差值为1ns，则脉宽为i的脉冲采集到的数据中:

第一个采样数据记为D_1,i，其携带的信息为光栅G₁～G₁₀反射回来的光强之和；

第二个采样数据记为D_2,i，与第一个数据D_1,i相隔0.5ns，其携带的信息为光栅G₁～G₁₀+0.05m；

通过 D_1,i、D_2,i两个采样点还原出G₁～G₁₀个光栅的反射光谱；

第三个采样数据记为D_3,i,与第一个数据D_1,i相隔1ns，其携带的信息为光栅G₂～G₁₁反射回来的光强之和，它与D_4,i还原出G₂～G₁₁个光栅的反射光谱；

……

脉宽为j的脉冲采集到的数据中：

第一个采样数据记为D_1,j,其携带的信息为光栅G₁～G₁₁反射回来的光强之和，它与D_2,j还原出G₁～G₁₁个光栅的反射光谱；

第三个采样数据记为D_3,j，其携带的信息为光栅G₂～G₁₂反射回来的光强之和，它与D_4,j还原出G₂～G₁₂个光栅的反射光谱；

……

第n个光栅的反射信号G_n由D_2n-1,j- D_2n,i， D_2n,j- D_2n+1,i两个数据进行还原；

若步进值为N，则每个光栅均得到N组反射信号，将N组反射信号进行N阶平均后，作为每个光栅的最终反射信号。

2.根据权利要求1所述的高空间分辨率的大容量光栅阵列OTDR差分解调方法，其特征在于，待测光栅为半透半反型光学传感器，宽谱光进入后与光栅波长重合的光被反射，其他波长的光则会透过。

3.根据权利要求2所述的空间分辨率的大容量光栅阵列OTDR差分解调方法，其特征在于，步进值为N时，则可得到N组差分数组（D_2n-1,j- D_2n,i， D_2n,j- D_2n+1,i），根据N 组差分数组求得N组G_n，对G_n进行N阶平均。