[发明专利]一种基于CP-ΦOTDR的高重复率准分布式传感系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于CP-ΦOTDR的高重复率准分布式传感系统，包括激光器模块(1)，所述激光器模块(1)产生光信号至耦合器(2)，所述耦合器(2)分别将光信号输入光信号调制模块(3)和信号检测模块(6)，其特征在于，

所述光信号调制模块(3)将光信号调制为N个位于相同频带和不同频带的正负啁啾脉冲光信号，所述光信号调制模块(3)的输出端连接光环形器(4)的端口1，所述光环形器(4)的端口2将啁啾脉冲光信号输入待测传感光纤(5)并接收所述待测传感光纤(5)返回的反射光信号，所述光环形器(4)的端口3将所述反射光信号输入信号检测模块(6)，

所述信号检测模块(6)利用反射光信号和耦合器(2)输入的本振光信号产生拍频信号，所述信号检测模块(6)将所述拍频信号输入信号解调模块(7)进行解调和输出，得到所述反射光信号的扰动信息；

激光器模块(1)产生的光信号E_L(t)为：

其中，表示光信号的初始相位，t表示时间，θ(t)表示激光器相位噪声，E_L表示光信号的幅度；

啁啾脉冲光信号E_p(t)为：

t_d表示正负啁啾脉冲之间的时延，γ表示啁啾脉冲光信号的啁啾率；

正啁啾信号s_digital(t)为：

负啁啾信号s_negdigital(t)为：

其中，表示反射光的相位项，表示啁啾脉冲初相，τ_p表示脉冲宽度，E₀表示啁啾脉冲信号的幅度，f_m表示啁啾脉冲信号的中心频率，i表示反射点的序号，t_i表示第i个反射点处的时延。

2.根据权利要求1所述的一种基于CP-ΦOTDR的高重复率准分布式传感系统，其特征在于：所述光信号调制模块(3)包括波形发生器(31)和电光调制器(32)。

3.根据权利要求1所述的一种基于CP-ΦOTDR的高重复率准分布式传感系统，其特征在于：所述待测传感光纤(5)中的反射点为光纤布拉格光栅(FBG)。

4.根据权利要求1所述的一种基于CP-ΦOTDR的高重复率准分布式传感系统，其特征在于：所述信号检测模块(6)包括光混合器(61)和信号采集器(62)。