[发明专利]基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法

权利要求书

1.一种基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：对激光光源(100)施加调制信号，以形成经相位调制的光脉冲；

所述经相位调制的光脉冲在传输至光纤光栅(106)后，反射部分的脉冲光束产生干涉现象，并形成干涉信号；

将所述干涉信号分成三路干涉信号，利用已形成的所述三路干涉信号，并采用平方和的算法生成新的移相干涉信号。

2.如权利要求1所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：所述调制信号为矩形脉冲信号，且所述矩形脉冲信号经过光开关(102)之后产生光脉冲信号。

3.如权利要求2所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：对所述光脉冲信号进行二元相位调制，且调制深度为π/4，以形成经相位调制的光脉冲。

4.如权利要求3所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：所述经相位调制的光脉冲通过环形器(105)传输至光纤光栅(106)。

5.如权利要求1或4所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：经过光纤光栅(106)反射并干涉后输出移相量为π/4，0，-π/4的移相干涉信号。

6.如权利要求5所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：使用三态偏振分集接收器(107)接收所述干涉信号，并通过所述三态偏振分集接收器(107)将不同偏振方向的干涉信号分成三路，共形成三组三路移相干涉信号。

7.如权利要求1或6所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：所述干涉信号通过光电探测器(108)转换为三组三路光强电信号。

8.如权利要求7所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：提取所述三组三路光强电信号中的干涉项后通过平方和的算法产生移相量为π/2，0，-π/2的新的移相干涉信号，以得到相互正交的干涉项。

9.如权利要求8所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于：以所述相互正交的干涉项为基础，采用反正切函数解调出最终的相位信号。

10.如权利要求9所述的基于π/4移相调制的光纤传感解调及其抗偏振衰弱方法，其特征在于，包括：

打开激光光源(100)，信号发生器(104)分别与光开关(102)和相位调制器(103)连接，由信号发生器(104)产生脉冲信号作用于光开关(102)，产生光脉冲信号，同时作用于相位调制器(103)，产生相位调制信号，激光光源(100)发出的光依次经过隔离器(101)、光开关(102)和相位调制器(103)，形成经相位调制的光脉冲，调制深度为π/4；

经过相位调制的激光脉冲光束进入环形器(105)的第A端口，通过其第B端口进入等间距光纤光栅(106)组成的光缆中，脉冲光束透过不同光纤光栅(106)时，均有部分脉冲光束返回环形器(105)，相邻两个光纤光栅(106)反射的脉冲光束在环形器(105)中产生移相量为π/4，0，-π/4的移相干涉信号，并从环形器(105)的第C端口输出至三态偏振分集接收器(107)；

三态偏振分集接收器(107)将不同偏振方向的干涉信号分成三路，再由三个光电探测器(108)将干涉信号转换为光强电信号，数据采集模块(109)采集光强电信号，并将其送入数据处理模块(110)，数据处理模块(110)通过标定相位调制信号和接收信号的延时，获取相邻两个光纤光栅(106)发生干涉后产生的九路移相的光强信号I₁₁，I₁₂，I₁₃，I₂₁，I₂₂，I₂₃，I₃₁，I₃₂，I₃₃；

将三态偏振分集接收器(107)的干涉信号滤波去直流相，再经过平方相加得到移相量为π/2，0，-π/2的三路移项信号，从而解调出相位。