[发明专利]基于双声光调制器的光时域反射仪及其共模抑制方法有效
申请号: | 201410152484.1 | 申请日: | 2014-04-16 |
公开(公告)号: | CN103900623B | 公开(公告)日: | 2017-09-26 |
发明(设计)人: | 闫奇众;印新达;谢竞 | 申请(专利权)人: | 武汉理工光科股份有限公司 |
主分类号: | G01D5/353 | 分类号: | G01D5/353 |
代理公司: | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102 | 代理人: | 许美红,唐万荣 |
地址: | 430223 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 双声 调制器 时域 反射 及其 抑制 方法 | ||
1.一种基于双声光调制器的相位敏感型光时域反射仪的共模抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:
激光器输出频率为ω+Δω的光信号,其中激光器产生的频率噪声为Δω;
将激光器输出的光信号分为两路光信号,将第一路光信号经过一个声光调制器进行调制,调制后的频率变为ω+Δω+f1+Δf1,第二路光信号经过另一个声光调制器进行调制,调制后的频率变为ω+Δω+f2+Δf2;
对两路光信号进行直接拍频,以消除激光器的频率噪声Δω,生成频率为(f1-f2)+(Δf1-Δf2)的参考信号;
第一路光信号经放大后进入传感光纤,传感光纤的背向散射光的频率为ω+Δω+f1+Δf1+ΔΦ,其与第二路光信号经过拍频后得到频率为(f1-f2)+(Δf1-Δf2)+ΔΦ的测量信号;
采集所述测量信号与所述参考信号,并进行相位解调,以对参考信号和测量信号进行相位比较,获得待测信号ΔΦ。
2.一种基于双声光调制器的相位敏感型光时域反射仪,其特征在于,包括:
激光器,输出光信号,该光信号中包含激光器产生的频率噪声;分光器件,将激光器产生的光信号分为第一路光信号和第二路光信号,其中第一路光信号注入传感光纤;
第一声光调制器,与分光器件连接,对第一路光信号进行声光调制;
第二声光调制器,与分光器件连接,对第二路光信号进行声光调制;
第一拍频电路,将经过第一声光调制器和第二声光调制器调制的信号进行拍频,生成参考信号,以消除激光器的频率噪声;
第二拍频电路,将传感光纤的背向散射光与第二路光信号进行拍频,得到测量信号;
多通道同步数据采集电路,与第一拍频电路和第二拍频电路连接,采集参考信号和测量信号;
数字信号并行计算单元,将多通道同步数据采集电路采集的数字信号进行相位解调,以对参考信号和测量信号进行相位比较,获得待测信号。
3.根据权利要求2所述的反射仪,其特征在于,该反射仪还包括数据显示及存储模块,将数字信号并行计算单元的待测信号进行显示和存储。
4.根据权利要求2所述的反射仪,其特征在于,该反射仪还包括时序同步及控制电路,与多通道同步数据采集电路连接,对其进行控制,实现光探测脉冲触发和同步采样;第一声光调制器和第二声光调制器均通过射频信号驱动源驱动。
5.一种基于双声光调制器的相位敏感型光时域反射仪,其特征在于,包括窄线宽光纤激光器(1)、第一光纤耦合分束器(2)、第二光纤耦合分束器(5)、第三光纤耦合分束器(6)、第四光纤耦合分束器(10)、第五光纤耦合分束器(12)、第一声光调制器(3)、第二声光调制器(4)、掺铒光纤放大器(7)、光纤环形器(8)、第一光电探测器(11)、第二光电探测器(13)和多通道同步数据采集卡(14);
所述窄线宽光纤激光器(1) 发出的光经所述的第一光纤耦合分束器(2)分成两路光信号,其中一路光信号经过第一声光调制器(3),另一路光信号经过第二声光调制器(4),两路光信号经过声光调制后再通过第二光纤耦合分束器(5)和第三光纤耦合分束器(6);
经过第一光纤耦合分束器(2)、第二光纤耦合分束器(5)的光又被各自分为两路,其中一路经由掺铒光纤放大器(7)、光纤环形器(8)注入到传感光纤(9),传感光纤(9)的背向散射信号光通过光纤环形器(8)的一个端口进入第五光纤耦合分束器(12)的一端,与来自第二声光调制器(4)并经过第三光纤耦合分束器(6)的一路光汇合,共同作用于第二光电探测器(13),形成测量信号;
经过第二光纤耦合分束器(5)和第三光纤耦合分束器(6)的其他两路光信号经由第四光纤耦合分束器(10)汇合共同作用于第一光电探测器(11);
多通道同步数据采集卡(14)与第一光电探测器(11)、第二光电探测器(13)连接,对两者的电压信号进行采集;
该反射仪还包括数字信号并行计算单元(15)和数据显示及存储模块(16),数字信号并行计算单元(15)将多通道同步数据采集卡(14)采集的数字信号进行滤波、特征提取和事件模式识别,最后将处理结果送到数据显示及存储模块(16)。
6.根据权利要求5所述的反射仪,其特征在于,该反射仪还包括时序同步及控制电路(17)、第一射频信号驱动源(18)和第二射频信号驱动源(19),时序同步及控制电路(17)与多通道同步数据采集卡(14)连接,对其进行控制,实现光探测脉冲触发和同步采样;第一射频信号驱动源(18)驱动第二声光调制器(4),第二射频信号驱动源(19)驱动第一声光调制器(3)。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于武汉理工光科股份有限公司,未经武汉理工光科股份有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410152484.1/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。