[发明专利]基于少模光纤的振动传感系统

说明书

本发明公开了一种基于少模光纤的振动传感系统。包括：信号发生模块用于发送脉冲激光信号；信号调制模块用于将脉冲激光信号调制为探测光信号；第一降噪模块用于将所述探测光信号耦合至所述少模光纤激发不同的光纤模式；还用于根据所述少模光纤反馈的检测光信号分时输出基模LP01和高阶模LP11；信号接收模块用于对基模LP01和高阶模LP11的检测光信号进行降噪处理；信号处理模块用于对基模的检测光信号和高阶模的检测光信号分别进行解调计算，并将计算结果平均获得振动传感信息。本发明提供技术方案，降低了少模光纤振动传感系统中检测信号的干扰，提高了基于少模光纤的振动传感系统的传感精度。

技术领域

本发明实施例涉及光纤传感技术，尤其涉及一种基于少模光纤的振动传感系统。

背景技术

光纤传感技术是一种新型的传感技术，光纤既是传输介质又是传感介质，可以长距离地传输光波信号。同时通过检测光信号可以实现温度、湿度、应力等物理量的传感检测。光纤传感技术已在各领域检测中得到越来越多的应用。

传感技术大多基于普通单模光纤中的后向散射光信号进行传感检测，连续分布的随机后向散射光信号回到导致了传感信号的噪声较大，这些噪声信号会对传感信号造成干扰，降低系统的传感精度。

发明内容

本发明提供一种基于少模光纤的振动传感系统，降低了基于少模光纤的振动传感系统中检测信号的干扰，提高了基于少模光纤的振动传感系统的传感精度。

本发明实施例提供了一种基于少模光纤的振动传感系统，包括：

信号发生模块，用于发送脉冲激光信号；

信号调制模块，与所述信号发生模块连接，用于将脉冲激光信号调制为探测光信号；

第一降噪模块，与所述信号调制模块和少模光纤连接，用于将所述探测光信号耦合至所述少模光纤激发不同的光纤模式；还用于根据所述少模光纤反馈的检测光信号分时输出所述光纤模式的基模和高阶模；

信号接收模块，与第一降噪模块连接，用于对所述基模和所述高阶模的检测光信号进行降噪处理；

信号处理模块，与所述信号接收模块连接，用于对所述基模的检测光信号和所述高阶模的检测光信号分别进行解调计算，并将所述基模的检测光信号计算结果与所述高阶模的检测光信号计算结果平均计算获得振动传感信息。

可选的，所述第一降噪模块包括第一环形器、模式复用器和光开关；

所述第一环形器的第一光口与所述信号调制模块的输出端连接，所述第一环形器的第二光口与所述模式复用器的第一端连接，所述第一环形器的第三光口与所述光开关的第一端连接，所述模式复用器的第二端与所述少模光纤连接，所述模式复用器的第三端与所述光开关的第二端连接，所述光开关的第三端与所述信号接收模块连接；所述第一环形器用于将所述探测光信号耦合至所述模式复用器，并通过所述模式复用器接收反馈的高阶模后，由所述第三光口输出至所述光开关；所述模式复用器用于将探测光信号耦合至所述少模光纤激发不同的光纤模式，并将所述少模光纤反馈的检测光信号模式解复用为基模和高阶模；所述光开关用于分时输出基模和高阶模。

可选的，第一降噪模块还包括耦合器；

所述耦合器输入端与所述信号调制模块的输出端连接；所述耦合器的第一输出端与所述第一环形器的第一光口连接；所述耦合器用于将探测光信号耦合为两路光信号输出。

可选的，所述少模光纤的振动传感系统还包括第二降噪单元；

所述信号发生模块通过所述第二降噪单元与所述信号调制模块连接；所述第二降噪单元用于降低所述脉冲激光信号传输噪声。

可选的，所述第二降噪单元包括：第一放大器、第一反射式布拉格光栅和第二环形器；

所述第一放大器用于将脉冲激光信号的光功率放大；