[发明专利]一种基于偏振态正交光脉冲对的Φ‑OTDR增强方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于偏振态正交光脉冲对的Φ‑OTDR增强方法，采用偏振态正交光脉冲对组作为探测光信号，探测光进入传感光纤后获得两组正交光信号的光纤背向瑞利散射曲线，对两组曲线进行均值处理，消除了Φ‑OTDR方法中光纤对探测光偏振态的敏感性，有效的保障了Φ‑OTDR系统多事件同时探测能力；本发明还公开了一种基于偏振态正交光脉冲对的Φ‑OTDR增强方法的装置，所述装置在传统的OTDR系统中增加保偏开关单元，产生探测所需的偏振态正交光脉冲对，并由脉冲发生器调节该单元、声光调制器及后续数据处理单元的时序关系。本发明消除了Φ‑OTDR方法中光纤对探测光偏振态的敏感性，有效的保障了Φ‑OTDR系统多事件探测能力，大大的降低了探测系统成本。

主权项

一种基于偏振态正交光脉冲对的Φ‑OTDR增强方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将探测光在时域上进行调制，使得时域上间隔相邻的探测光偏振态正交；步骤二、将步骤一中获得调制后的探测光经放大、调制后形成光脉冲，获得偏振态正交光脉冲对组；步骤三、将步骤二获得的偏振态正交光脉冲对组注入光纤后，获得背向瑞利散射光信号；步骤四、将背向瑞利散射光信号转化为电信号后经放大、低通滤波后，进行模数转换、数据处理后得到时域上交替出现曲线对集{{IIR(t1)，IQR(t1)}、{IIR(t2)，IQR(t2)}、{IIR(t3)，IQR(t3)}...}；其中，IIR(tj)与IQR(tj)为第j组光脉冲对生成的背向瑞利散射光时域信号，且(j‑1)·T≤tj≤j·T，T表示一对光脉冲从进入光纤至所产生背向瑞利散射光信号返回的最长周期，tj表示第j组光脉冲进入光纤至所产生背向瑞利散射光信号返回的时间区间变量；将曲线对集中的{IIR(tj)、IQR(tj)}做均值处理，即IR(tj)＝(IIR(tj)+IQR(tj))/2，获取实际所需曲线组{IR(t1)、IR(t2)、IR(t3)...}；步骤五、将曲线组{IR(t1)、IR(t2)、IR(t3)...}做叠加差分运算，获得Φ‑OTDR探测曲线。