[发明专利]一种弱光栅阵列分布式振动传感解调方法及系统

权利要求书

1.一种弱光栅阵列分布式振动传感解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一束连续光分为前探测光和后探测光，将所述前探测光和后探测光分别调制为第一单脉冲光和第二单脉冲光，对所述第二单脉冲光进行延时，将延时后的第二单脉冲光与所述第一脉冲光合成为双脉冲光；

将所述双脉冲光输入弱光栅光纤阵列中，双脉冲光在弱光栅光纤阵列中产生拍频脉冲信号，将所述拍频脉冲信号转换为电信号，获取所述电信号的I信号和Q信号；

根据所述电信号的I信号和Q信号，获取初始相位信号，根据所述初始相位信号，得到最终的相位信号。

2.根据权利要求1所述的弱光栅阵列分布式振动传感解调方法，其特征在于，所述双脉冲光包括前脉冲光和后脉冲光，所述前、后脉冲光的脉冲宽度均为T_W，脉冲重复频率为F_p，后脉冲相对于前脉冲的脉冲延迟为T_p2l，其中，v为光在弱光栅阵列中的传播速度，L为弱光栅阵列中光栅距离，n_e为弱光栅的折射率，S为弱光栅阵列的长度，c为光速。

3.根据权利要求2所述的弱光栅阵列分布式振动传感解调方法，其特征在于，所述双脉冲光在弱光栅光纤阵列中产生拍频脉冲信号，具体包括，后脉冲经过第i个光栅反射后与前脉冲经过第i+1个光栅反射后，在第i个光栅相遇，产生拍频脉冲信号，所述拍频脉冲信号的强度为其中，E_i、R_i分别为第i个光栅反射光的光强振幅、第i个光栅的反射率，为第i+1与第i个光栅之间的扰动引起的相位差，为相邻光栅固定相位差，Δω为前探测光和后探测光对应声光调制器的角频率差。

4.根据权利要求1所述的弱光栅阵列分布式振动传感解调方法，其特征在于，获取所述电信号的I信号和Q信号，具体包括，

将所述电信号滤除直流成分后分别与正弦信号、余弦信号混频，得到正弦混频信号和余弦混频信号，滤除所述正弦混频信号和余弦混频信号的二倍频分量，得到电信号的I信号和Q信号。

5.根据权利要求4所述的的弱光栅阵列分布式振动传感解调方法，其特征在于，所述电信号的I信号电信号的Q信号

6.一种弱光栅阵列分布式振动传感解调系统，其特征在于，包括窄线宽激光器、第一耦合器、第一DDS信号发生器、声光调制器、延时光纤、第二耦合器、环形器、光电转换器、信号获取模块及信号处理模块；

所述窄线宽激光器用于产生一束连续光，所述第一耦合器用于将一束连续光分为前探测光和后探测光，所述第一DDS信号发生器与声光调制器，用于将所述前探测光和后探测光分别调制为第一单脉冲光和第二单脉冲光，所述延时光纤用于对所述第二单脉冲光进行延时，所述第二耦合器用于将延时后的第二单脉冲光与所述第一脉冲光合成为双脉冲光；

所述环形器用于将所述双脉冲光输入弱光栅光纤阵列中，双脉冲光在弱光栅光纤阵列中产生拍频脉冲信号，所述光电转换器用于将所述拍频脉冲信号转换为电信号，信号获取模块用于获取所述电信号的I信号和Q信号；

所述信号处理模块用于根据所述电信号的I信号和Q信号，获取初始相位信号，根据所述初始相位信号，得到最终的相位信号。

7.根据权利要求6所述的弱光栅阵列分布式振动传感解调系统，其特征在于，所述延时光纤的长度为弱光栅光纤阵列中相邻光栅间距的两倍。

8.根据权利要求6所述的弱光栅阵列分布式振动传感解调系统，其特征在于，所述双脉冲光包括前脉冲光和后脉冲光，所述前、后脉冲光的脉冲宽度均为T_W，脉冲重复频率为F_p，后脉冲相对于前脉冲的脉冲延迟为T_p2l，其中，v为光在弱光栅阵列中的传播速度，L为弱光栅阵列中光栅距离，n_e为弱光栅的折射率，S为弱光栅阵列的长度，c为光速。