[发明专利]一种降低探测死区概率的分布式光纤振动传感装置及方法

摘要

本发明公开了一种降低探测死区概率的分布式光纤振动传感装置，包括脉冲发生器、激光器、第一耦合器、第二耦合器、N个声光调制器（AOM）、第三耦合器、掺饵光纤放大器（EDFA）、光纤环形器、传感光纤、第四耦合器、平衡探测器和信号采集卡。本发明还公开了一种降低探测死区概率的分布式光纤振动传感装置的探测方法，本发明通过引入N个不同工作频率的声光调制器实现了多频测量，且其频率间隔足够大，保证了各频率的幅度分布相互独立；在各个频率信号间寻找信噪比最佳的信号求相位差并回溯前一周期数据，使得相位差的检测结果得以接续，实现振动信号的连续测量，有效地降低了系统陷入探测死区的概率。

主权项

1.一种降低探测死区概率的分布式光纤振动传感装置，其特征在于，包括脉冲发生器、激光器、第一耦合器、第二耦合器、N个声光调制器、第三耦合器、掺饵光纤放大器、光纤环形器、传感光纤、第四耦合器、平衡探测器和信号采集卡；其中，所述激光器产生连续模式窄线宽激光，所述窄线宽激光经第一耦合器分成两路；其中一路作为初始探测光输入至第二耦合器，另一路作为本振光输入至第四耦合器；所述脉冲发生器分别输出N路相同的调制脉冲至N个声光调制器，并输出与调制脉冲同步的同步脉冲至信号采集卡；由第二耦合器将初始探测光分为N路，分别由N个声光调制器将连续模式窄线宽激光转换为N路同步的脉冲光，并使N路脉冲光产生不同的频移；第三耦合器将N路脉冲光合为一路，并输出至掺饵光纤放大器，所述脉冲光经放大后输出至光纤环形器第一端口，从光纤环形器第二端口注入至传感光纤，所述传感光纤产生背向瑞利散射光，并将背向瑞利散射光输入至光纤环形器的第二端口，并由所述光纤环形器的第三端口输出至第四耦合器；所述第四耦合器将所述背向瑞利散射光与所述本振光混频后形成相干光，所述相干光由第四耦合器的第一输出端和第二输出端输出至平衡探测器的两个输入端进行探测，所述平衡探测器得到中频电信号，由平衡探测器的输出端输出至信号采集卡。