[发明专利]利用相位生成载波降低干涉路径散(反)射光干扰的方法有效
申请号: | 201310034085.0 | 申请日: | 2013-01-29 |
公开(公告)号: | CN103115633A | 公开(公告)日: | 2013-05-22 |
发明(设计)人: | 贾波;肖倩;吴媛;卞庞 | 申请(专利权)人: | 复旦大学 |
主分类号: | G01D3/036 | 分类号: | G01D3/036 |
代理公司: | 上海正旦专利代理有限公司 31200 | 代理人: | 陆飞;盛志范 |
地址: | 200433 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 相位 生成 载波 降低 干涉 路径 干扰 方法 | ||
1.一种利用相位生成载波降低干涉路径散射光干扰的方法,其特征在于具体步骤为:
(1)在单芯反馈式光杆光纤尾端串接相位调制器;设相位调制器引入的干涉相位差为 ,经相位调制器到达反馈装置反射后重新返回到光缆的光发生的干涉信号表示为:
(1)
其中,是与系统参数有关常系数;是干涉结构的初始相位,为常量;是由扰动引起的干涉相位差;
对于光缆中相位调制器以前的路径引起的背向散射光,其相位变化不会受到相位调制器上施加信号的影响,这部分光干涉信号表示为:
(2)
其中,是光纤上第i个散射点引起的干涉的系数,是与第i个散射点相应的初始相位,是由扰动引起的相应于第i个散射点的干涉相位差,表示沿着相位调制器之前的感应光纤上的所有散射点求和;
于是,总的输出信号变化部分表示为:
(3)
对式(1)进行Jn阶贝塞尔函数展开,表示为:
(5)
则,
(6)
(2)选择加载相位调制器上的信号频率fm,fm满足以下条件:
,且fm位于的频率成分之外;
为或的最大频率, 为PB的最大频率;
(3)在相位调制器上施加正弦信号,该调制信号所生成的载波表示为:
,
是的幅度;
(4)调节正弦信号的幅度,使:
,
使反馈装置形成的有效干涉信号的频率成分分布在载波频率fm的基频和倍频的基带上,而在零频率附近,没有频率分量,有效干涉信号P表示为:
此时,零频率附近仅有线路中背向散射光干涉形成的干扰信号;
(5)对进行高通滤波,滤除干扰信号,保留有效信号P,即将干扰信号与有效信号进行分离,获得有效信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于利用有效信号P进一步还原出信号:
对进行滤波,滤除,得到由扰动引起的干涉相位差信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于设干涉结构具有两个干涉输出端口,这两路干涉信号分别表示为:
且
可获得具有固定相位差的两个信号:
联合这两路信号,恢复出信号。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于加载相位调制器上的信号频率,对信号进行低通滤波,滤除频率成分,获得由扰动引起的干涉相位差信号。
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