[发明专利]干涉仪型光纤干扰检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用光纤的检测装置，更详细地，涉及能够利用干涉仪以高灵敏度检测向检测用光纤施加的外部干扰的检测系统。

背景技术

一般来说，在对侵入、破坏、老化或冲击引起的破坏等进行监视方面，若利用人力则需要很多人员和费用。并且，当监视人员一不小心或暂离岗位时，可能在警戒方面导致失败，并且，在恶劣气候或视线不完整的夜间的情况下，可能难以借助人力对侵入进行监视。

因此，以对这种军事警戒或重要设施的借助人力的监视的辅助单元或对于不太重要的设施的无人监视为目的，产生了利用传感器的自动监视系统的必要性，为此，出现了红外线摄像头或闭路电视(TV)。但在这种情况下，摄像头与显示器的数量以与监视点的数量成正比的方式增加，因而在监视点的数量方面存在绝对的局限性，并且，这也需要查看显示器的人员常在，因此，具有因暂离岗位或一不小心而侵入监视失败的问题。

为了解决这种电子监视的问题，尝试过一种自动侵入监视，其使用了以适当的高度架设在警戒线的空中的光纤和OTDR(Optical Time Domain Reflectometry，光时域反射仪)计测器。

这种利用光纤的侵入监视，利用OTDR计测器确认是否侵入和侵入地点，上述OTDR计测器，当假设在警戒线的空中的光纤被侵入人员切断时，能够确认在切断部之后的区域中不存在基于瑞利(Rayleigh)散射的反射以及侵入地点。

另一方面，作为其他形态的利用光纤干扰检测传感器的检测方法有：监视向光纤内添加有稀土类金属元素的特殊光纤上施加由侵入人员引起的压力时的反射光的强度变化的方式；以及利用普通光纤为传感器元件，但利用相干长度比普通激光二极管更长的高功率激光系统，利用OTDR等确认因侵入人员而受到压力的部分的光纤的折射率变化引起的两折射率警戒面中的反射光的干涉而确认侵入位置，并生成自动警报的方式等。

但以如上所述的方式设置的光纤，由于因侵入人员或通过人员、风等自然因素及其他动物等而容易被切断，因而在实际操作上存在诸多问题，并且，在维护方面需要巨大的费用和人力。

一般来说，在利用光纤和OTDR的侵入检测系统的情况下，由于架设在空中的光纤的强度较弱，因而能够被经过的动物或被风摇摆的树枝而轻易折断。但为了改善这一问题而使用强度增强的粗的光纤的情况下，会轻易被侵入人员发现，或者相反地，在该断的时候不断，从而导致难以形成适当的侵入检测的另一问题。另外，如果一旦光纤断开，则在投入专门人员进行维修之前不可能重新使用，且由于没有自动警报功能或报告功能，因而完全没有实用化的可能性。

另一方面，监视基于侵入人员经过特殊光纤时所施加压力的发射光强度的方式，能够以埋设于更加安全的地下的方式使用，但在这种情况下，反射光的强度变化极其甚微，难以用作有效的对人检测传感器。并且，利用OTDR等检测基于光纤的折射率变化的两折射率警戒面中的反射光的干涉的方式，由于传感器的灵敏度下降，且传感器系统的价格过高，因而很难达到常用化。

因此，需要能够更加容易地确认侵入人员是否侵入及侵入地点、侵入对象的检测装置。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，提供能够更加容易地确认侵入人员是否侵入及侵入地点、侵入对象的检测装置。

解决问题的手段

本发明一实施例的干涉仪型光纤干扰检测装置，包括：检测光纤，用于检测外部干扰；光信号发生部，用于输出脉冲形态的光信号；光干涉部，向检测光纤输出将从光信号发生部输出的光信号分割并沿着不同长度的光程行进后结合而成的检测光信号，并输出将从上述检测光纤返回的检测光信号分割并沿着不同长度的光程行进后结合而成的干涉检测信号；光接收部，将从上述光干涉部输出的上述干涉检测光信号转换为电信号并输出；以及信号处理部，分析从上述光接收部输出的电信号，掌握向上述检测光纤施加的外部干扰的位置及种类。

优选地，上述检测光纤可包括由FC/PC(face contact/physical contact connector，面接触/物理接触)连接器相连接的多个光纤线缆的连接点的反射点，或利用光纤光栅的反射点。

并且，检测光纤包括保偏光纤或强化了瑞利后向散射的光纤。