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一种消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15538101 阅读:231 留言:0更新日期:2017-06-05 06:35
本发明专利技术公开了一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,利用多波长激光器输出N个具有相同偏振态不同波长的光,通过保偏光纤将不同波长的光波转化为不同的初始偏振态,然后调制成脉冲光输入到POTDR系统中,返回的信号光通过波分复用器分离到不同的输出端后,经过N个不同方向的检偏器分别得到相应的光强信号,然后将每个位置上后向散射信号的光强随时间的变化做傅里叶变换得到对应的频域信号,再将N个频域信号平均,最终得到有效消除信号衰落点的POTDR信号。本发明专利技术使用比较简单的实验装置,有效减少了测量结果中大量对振动不敏感的位置,并且相对于基础POTDR传感系统,相同测量时间下,提高了信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法及装置
本专利技术涉及光纤传感
,特别是一种消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法及装置。
技术介绍
光纤传感技术是从20世纪70年代发展而来的一门崭新的技术,随着光导纤维的实用化和光通信技术的发展,光纤传感技术以多元化的姿态迅猛发展。当光在光纤中传输时,由于光纤受外界扰动、温度、应变、位移等环境因素的影响,光信号的偏振态、功率、波长、相位等参数会发生变化。通过检测光纤中光的这些参数,就可以获得光纤周围环境的变化信息,从而实现传感。当一束短脉冲光入射到光纤时,它沿着光纤传播并被散射到各个方向,一部分散射光沿着光纤传输并返回到入射端,这部分散射光称为瑞利背向散射光,背向瑞利散射光携带有传感光纤沿线受扰动的信息。基于瑞利散射的光时域传感技术就是通过监测光纤中背向瑞利散射光的特性来实现分布式传感的一种传感技术。偏振光时域反射技术就是通过检测背向瑞利散射光的偏振态来实现传感的一种光时域反射技术。1980年,Rogers提出了偏振光时域反射仪(POTDR)的思想,激光器发出的光受脉冲调制器调制后变为脉冲光,经掺铒光纤放大器放大到一定功率后由环形器入射到待本文档来自技高网...
一种消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法及装置

【技术保护点】
一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,使用多波长激光器输出的不同波长的光波作为探测光,并利用保偏光纤将不同波长的光波转换为不同的偏振态同时进行传感,在接收端使用波分复用器将不同波长的光波耦合到不同的通道后分别进行偏振态变化的检测,利用多通道信号的叠加结果实现探测。

【技术特征摘要】
1.一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,使用多波长激光器输出的不同波长的光波作为探测光,并利用保偏光纤将不同波长的光波转换为不同的偏振态同时进行传感,在接收端使用波分复用器将不同波长的光波耦合到不同的通道后分别进行偏振态变化的检测,利用多通道信号的叠加结果实现探测。2.根据权利要求1所述的一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,多波长激光器输出的多个波长的光波具有相同的偏振态,均为线偏振。3.根据权利要求1所述的一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,保偏光纤的快轴与多波长激光器输出端的快轴的夹角为45度。4.根据权利要求1所述的一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,保偏光纤的长度由各个光波的波长及波长间隔共同决定,保偏光纤的长度L为:其中,N为同时传输的波长数,B为归一化双折射,λi为第i个波长,ki为正整数。5.根据权利要求1所述的一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将多波长激光器输出的N个波长由大到小分别为λ1、λ2、λ3……λN的光波作为探测光入射至保偏光纤,保偏光纤用于将不同波长的光波转换为不同的偏振态;步骤二、将保偏光纤输出的不同偏振态的N个光波调制成光脉冲并放大后经环形器的第一端口、环形器的第二端口注入至光纤;步骤三、以相同的时间间隔T向光纤中注入M组包含N个波长的放大后的光脉冲,时间间隔T大于光脉冲往返光纤所需时间,光脉冲在光纤中产生POTDR散射信号由环形器的第二端口、环形器的第三端口输入至波分复用器进行分离,得到N×M组后向散射的POTDR信号;将每个波长对应的M组后向散射的POTDR信号按时间顺序每连续n组做累加平均,得到组平均后的POTDR信号,为向下取整,采样频率则可测的最大信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:王峰曹春琦张旭苹
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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