[发明专利]基于双脉冲移相干涉的Φ-OTDR系统及相位解调方法

摘要

本发明公开了一种基于双脉冲移相干涉的Φ‑OTDR系统及相位解调方法，该系统包括激光光源、光开关、相位调制器、掺铒光纤放大器、光环形器、传感光纤、信号发生器、声源振动器件、FPGA、光电探测器、瞬态光电信号处理器和计算机。方法为：首先生成两个宽度一致且具有延时的连续双脉冲，然后对连续双脉冲进行相位调制，并进行光功率放大，再由光环形器输入到传感光纤，返回的背向瑞利散射光脉冲之间发生干涉叠加；在传感光纤中加入声源振动器件，引起光纤相位变化；携带振动信号的干涉信号由光电探测器接收，对多组数据进行采集和处理，实现对外界振动信号的相位解调。本发明抗干扰能力强且减少了非线性干扰，具有结构简单、精度高的优点。

主权项

1.一种基于双脉冲移相干涉的Φ-OTDR系统，其特征在于，包括开激光光源(1)、光开关(2)、相位调制器(3)、掺铒光纤放大器(4)、光环形器(5)、传感光纤(6)、信号发生器(7)、声源振动器件(8)、FPGA(9)、光电探测器(10)、瞬态光电信号处理器(11)和计算机(12)；/n所述激光光源(1)发出的激光，顺次发送至光开关(2)和相位调制器(3)；所述FPGA(9)给予光开关(2)一个连续双脉冲信号，同时给予相位调制器(3)一个具有π/2调制深度的连续相位脉冲调制信号；相位调制器(3)的出射光输入掺铒光纤放大器(4)进行信号放大，放大后的光信号从光环形器(5)的1号口进入到2号口，并从2号口输出到传感光纤(6)，在传感光纤(6)内发生背向瑞利散射光间的干涉叠加得到干涉光信号；将传感光纤(6)盘绕一段固定放置于声源振动器件(8)上，信号发生器(7)发送给声源振动器件(8)一个正弦调制信号，使得声源振动器件(8)产生特定频率和幅度的振动，声源振动器件(8)产生的振动引起传感光纤(6)内干涉光信号的相位发生变化；携带振动信号的干涉光信号返回至光环形器(5)的2号口，并由3号口输出到光电探测器(10)，然后进入瞬态光电信号处理器(11)进行数据采集，所采集的数据传送至计算机(12)进行计算，解调出声源振动器件(8)的正弦振动相位信号。/n