[发明专利]一种基于粒子群算法的光纤扰动偏振控制装置

摘要

一种应用于分布式光纤扰动定位系统中的偏振控制装置。它包括基于双Mach-Zehnder光纤干涉仪的连续分布式光纤传感系统，挤压型偏振控制器，双折射相位调制器，单片机系统，计算机及算法软件。在偏振控制中，采用混沌粒子群优化算法作为控制算法，以分布式光纤扰动定位系统中探测器接收的两路干涉信号之间的相关度作为反馈信号，实现相关度最高时对应的偏振控制器外加电压值搜索，从而控制偏振控制器调整干涉光的偏振态，有效地提高系统的抗偏振衰落能力，并在很大程度上消除单模光纤双折射对系统定位精度的影响。

主权项

1.一种基于粒子群算法的光纤扰动偏振控制装置，其特征是该装置包括：基于双Mach-Zehnder光纤干涉仪的基本分布式光纤传感器：用于产生干涉信号，进行扰动定位，偏振控制系统是在该传感器的基础上加上偏振控制器件实现的；挤压型偏振控制器：拥有四个挤压方向成交错排列的挤压器，控制过程中使用其中的前两个光纤挤压器，对两个挤压器施加不同组合的电压能够对输入光波的偏振态进行不同的调制，从而输出不同偏振态的光波；将偏振控制器加在基本分布式光纤传感系统传感光纤的其中一路，通过调制该路光信号的偏振态实现偏振控制；双折射相位调制器：用于产生参考信号，加在基本分布式光纤传感系统的与偏振控制器所在端对应的传感光纤另一路，用于产生正弦相位调制，相位调制信号经过双Mach-Zehnder光纤干涉仪干涉产生强度正弦调制，由两个光电探测器分别接收，若不存在偏振退化，基本分布式光纤传感系统中两个光电探测器接收的两路干涉信号具有固定时延且幅值相等；数据采集卡：对两个光电探测器的电压信号进行采集，并送入计算机处理；计算机：通过在计算机中的软件编程实现对数据采集卡送入的采集信号的处理，以实现最佳调制电压的迭代搜索，并将搜索到的最佳调制电压通过单片机系统反馈到偏振控制器和相位调制器；单片机系统：通过与计算机进行通信，输出数字信号直接控制偏振控制器；输出正弦波信号，对相位调制器进行调制。