[发明专利]一种融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统和方法

权利要求书

1.一种融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，包括光源模块、信号预处理模块、光分路模块、频谱分离模块以及传感检测信号处理模块；

所述光源模块产生光信号经信号预处理模块预处理后产生激励光和本振光，并将激励光输入至光分路模块，将本振光输入至频谱分离模块，光分路模块输出的激励光传入传感光纤，返回的检测光注入频谱分离模块；

所述频谱分离模块对输入的检测光和本振光进行相干后，经光电检测和频谱分离，得到相位敏感光时域反射计检测信号和布里渊光时域反射计检测信号并输入至传感检测信号处理模块；

所述传感检测信号处理模块分别对输入的相位敏感光时域反射计检测信号和布里渊光时域反射计检测信号进行数据分析得到传感检测结果。

2.如权利要求1所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述光源模块包括激光器和第一耦合器，所述激光器产生的光信号经第一耦合器分成两束并输入至信号预处理模块。

3.如权利要求1所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述信号预处理模块包括激励光预处理模块；

所述激励光预处理模块对输入的光信号依次经过幅度、相位、频率调制，放大以及滤波处理后产生传感所需的激励光并输入至光分路模块。

4.如权利要求1所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述信号预处理模块包括本振光预处理模块；

所述本振光预处理模块对输入的光信号经过相位、频率和偏振调制，放大以及滤波处理后产生相干检测所需的本振光并输入至频谱分离模块。

5.如权利要求1所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述频谱分离模块包括第二耦合器、光电检测器以及频谱滤波器；

所述第二耦合器对输入的本振光和检测光进行相干并输入至光电检测器，所述光电检测器将输入的相干光转换成电信号后输入至频谱滤波器，所述频谱滤波器依据瑞利散射光与布里渊散射光之间的频差，将电信号分离成相位敏感光时域反射计检测信号和布里渊光时域反射计检测信号并输入至传感检测信号处理模块。

6.如权利要求5所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述频谱滤波器还对分离的相位敏感光时域反射计检测信号和布里渊光时域反射计检测信号分别进行滤波、放大处理后输入至传感检测信号处理模块。

7.如权利要求1或5或6所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述传感检测信号处理模块包括相位敏感光时域反射计检测信号处理模块；

所述相位敏感光时域反射计检测信号处理模块对输入的相位敏感光时域反射计检测信号进行解调和信号处理，得到振动相关传感检测结果。

8.如权利要求1或5或6所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统，其特征在于，所述传感检测信号处理模块包括布里渊光时域反射计检测信号处理模块；

所述布里渊光时域反射计检测信号处理模块对输入的布里渊光时域反射计检测信号进行解调和信号处理，得到温度或应变相关传感检测结果。

9.一种分布式光纤多状态感知传感方法，其特征在于，所述分布式光纤多状态感知传感方法采用权利要求1～8任一项所述的融合相位敏感光时域反射计与布里渊光时域反射计的系统实现温度、应变和振动多状态的同时感知。