[发明专利]一种偏振敏感分布式微扰传感测量方法及系统

权利要求书

1.一种偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征是对传感光纤中或者通过一个环形器至传感光纤的探测信号所产生的背向瑞利散射光信号的偏振态进行测量来反应光纤沿线是否受外界干扰，首先使用一个偏振分束器将传感光纤中或经环形器输出的被测瑞利背向散射光信号分为相互正交的两路偏振光，然后将这两路偏振光信号分别输入平衡放大光电转换器的两个输入端口，得出两路光信号的偏振态变化造成的光强之差。

2.根据权利要求1所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征在于所述传感系统的监测步骤包括：

1）所述函数发生器（1）发出两个同步触发信号分别用于触发所述脉冲激光器（2）和所述数据采集单元（8）；

2）所述脉冲激光器2输出的探测脉冲光信号经过所述偏振控制器3、所述环形器（4）的二个端口进入所述传感光纤（5）；

3）所述探测脉冲光在所述传感光纤（5）中产生的背向瑞利散射信号光经所述环形器（4）的另外二个端口进入所述偏振分束器（6）；

4）所述偏振分束器（6）将背向瑞利散射信号光分为相互垂直的两偏振模式后，分别经所述偏振分束器（6）的两输出端口进入所述平衡放大光电转换器（7）的两输入端口；

5）所述平衡放大光电转换器（7）将所述两输入偏振光的强度相减并转换为电信号经所述平衡放大光电转换器（7）的输出端口到所述数据采集单元（8）；

6）所述数据采集单元（8）获得的数据传给所述数据处理单元（9）做后期分析处理。

3.根据权利要求2所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征在于所述函数发生器（1）输出的两个同步触发信号的其中一个用于触发所述数据采集单元（8）的触发信号，使用所述数据采集单元8的通道自触发信号，也可不使用任何触发信号。

4.根据权利要求2或3所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征在于所述偏振分束器（6）将监测步骤4）所述的背向瑞利散射信号光分解为两路偏振模式相互垂直的信号光。

5.根据权利要求2或3所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征在于所述数据处理单元（9）对所述数据采集单元（8）所采得的数据信号做分析处理。

6.根据权利要求2或3所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感方法，其特征在于所述数据处理单元（9）在对信号进行频域分析处理时若频域信号发现无非零频率后则应对信号进行时域分析处理，即将所述时域信号与原始时域信号进行比较，若存在偏振态改变，则说明所述传感光纤受外界挤压等静态应力的干扰。

7.一种偏振敏感分布式微扰传感系统，其特征在于，包括函数发生器（1），脉冲激光器（2），偏振控制器（3），环形器（4），传感光纤（5），偏振分束器（6），平衡放大光电转换器（7），数据采集模块（8），数据处理模块（9）；所述函数发生器（1）的两个同步触发输出端口分别连接并触发所述脉冲激光器（2）的输入端和所述数据采集单元（8）的触发输入端口；所述脉冲激光器（2）的输出端连接所述偏振控制器（3）的输入端；所述偏振控制器（3）的输出端连接所述环形器（4）端口                                                ；所述环形器（4）的端口连接所述传感光纤（5）；所述环形器（4）端口连接所述偏振分束器（6）的输入端；所述偏振分束器（6）的两输出端口连接平衡放大光电转换器（7）的两输入端口；所述平衡放大光电转换器（7）的输出端口连接数据采集单元（8）的数据采集输入端口；所述数据采集单元（8）的输出端连接数据处理单元（9）的输入端。

8.根据权利要求7所述的基于偏振分束器和平衡放大光电转换器的偏振敏感分布式微扰传感系统，其特征在于所述偏振分束器（6）的两输出端口分别与所述平衡放大光电转换器（7）的两输入端口相连。