[发明专利]一种基于固定反射点的新型Φ-OTDR探测装置及其探测方法

摘要

本发明公开了一种基于固定反射点的新型Φ‑OTDR探测装置，包括延时发生器、激光器、脉冲调制器、掺铒光纤放大器、光环行器、光纤探测单元、第一耦合器、延时光纤、偏振控制器、第二耦合器、雪崩光电探测器和信号采集卡；所述光纤探测单元包括若干个依次连接的光纤，光纤的两端连接处均形成固定的反射点。本发明还公开了一种基于固定反射点的新型Φ‑OTDR探测装置的探测方法，本发明通过采用光纤探测单元来测量周围的振动，通过查表法进行三端口相位解调可以实现对振动的位置、频率和振幅的实时监测；使用光纤探测单元把光纤分成若干段，避免一个位置振动事件在整段光纤上的造成干扰，同时这种结构的系统容易拆装维护。

主权项

1.一种基于固定反射点的新型Φ‑OTDR探测装置，包括延时发生器、激光器、脉冲调制器、掺铒光纤放大器、光环行器、光纤探测单元、第一耦合器、延时光纤、偏振控制器、第二耦合器、雪崩光电探测器和信号采集卡；其特征在于，所述光纤探测单元为若干个依次连接的光纤跳线，光纤跳线的两端连接处均形成固定的反射点；每个光纤跳线的长度相同且光纤跳线的连接点的反射率一致；其中，延时发生器，用于产生调制脉冲、触发脉冲；调制脉冲输入至脉冲调制器，触发脉冲输入至信号采集卡；激光器，用于产生连续模式窄线宽激光，并将其输出至脉冲调制器；脉冲调制器，用于根据接收的调制脉冲，将连续模式窄线宽激光转换为脉冲光输出至掺铒光纤放大器；掺铒光纤放大器，用于将脉冲光放大成探测光后输出至光环形器；光环形器，用于将探测光由其第1端口输入，并由其第2端口注入至光纤探测单元；光纤探测单元，用于将产生的背向瑞利散射光和反射光输出至光环形器的第2端口，并由光环形器的第3端口输出至第一耦合器；第一耦合器，用于将反射光和背向瑞利散射光分成两路：第一路光输出至延时光纤，第二路光输出至偏振控制器；延时光纤，用于对第一路光进行延时，输出延时后的第一路光至第二耦合器；第一路光与延时后的第一路光相差一个反射间隔长度的时间；偏振控制器，用于控制第二路光的偏振态，使得其偏振态与第一路光的偏振相匹配，偏振后的第二路光输出至第二耦合器；第二耦合器，用于将延时后的第一路光和偏振后的第二路光进行相干拍频，使得输出的三路光之间产生相位差，三路光输出至雪崩光电探测器；雪崩光电探测器，用于将三路光转换成电信号后输出至信号采集卡；信号采集卡，用于根据触发脉冲，将电信号转换为数字信号进行后续处理。