基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，包括：驱动光纤激光器发射光信号；光信号由第一保偏耦合器的一条支路进入非平衡马赫

【技术实现步骤摘要】
基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法


[0001]本专利技术涉及分布式光纤测量与传感
，特别涉及一种基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法。

技术介绍

[0002]光频域反射仪(OFDR)是一种基于瑞利后向散射(RBS)的分布式测量技术，其利用线性扫频激光作为探测光，通过相干解调、光域去斜和频谱分析实现对RBS信号幅度、频率或相位等信息的测量，并通过其获取关于外界物理量的信息。在大规模传感领域，如石油井监测、油气管道监测、轨道交通监测、结构安全监测等领域具有极大的应用潜力。基于OFDR的分布式光纤传感技术具有高空间分辨率、高精度、高灵敏和长距离等优势，可获得光纤沿线待测量的分布场以及其时变信息，因此，OFDR在诸多应用场景中均发挥了不可替代的重要作用。得益于RBS相位与外界振动幅度的线性关系，基于RBS相位的探测手段成为基于OFDR的分布式光纤测量与传感技术的重要发展方向。针对RBS相位的解调，主要包括：3
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3耦合器干涉解调、正交IQ解调以及傅里叶相位等方法。
[0003]目前，基于相位解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、驱动光纤激光器发射光信号；所述光信号由第一保偏耦合器的一条支路进入非平衡马赫
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曾德干涉仪，生成携带激光器非线性相频噪声特性的光拍信号；所述光拍信号经光电转换后进入光学锁相环，产生锁相控制信号；S2、所述锁相控制信号驱动所述光纤激光器发射高相干高线性扫频激光；所述高相干高线性扫频激光由所述第一保偏耦合器的另一条支路进入光频域反射仪的测量臂和参考臂，根据FBG光纤获取待测量声波的回波信号，产生第一拍频电信号；S3、将所述第一拍频电信号经过采集卡转换为数字信号；将所述数字信号进行相位解调，获取所述待测量声波的相位变化信息。2.如权利要求1所述的基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11、驱动光纤激光器发射光信号；S12、所述光信号由第一保偏耦合器的一条支路经第二保偏耦合器分成两路，一路经过非平衡马赫
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曾德干涉仪的测量臂生成第一测量信号，所述第一测量信号经延迟光纤产生延时信号；另一路连接非平衡马赫
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曾德干涉仪的参考臂，所述非平衡马赫
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曾德干涉仪的参考臂经声光移频器生成第一参考信号；S13、所述延时信号与所述第一参考信号形成干涉，经第三保偏耦合器生成携带激光器非线性相频噪声特性的光拍信号；所述光拍信号经第一光电探测器进行光电转换，生成第二拍频电信号；S14、所述第二拍频电信号进入光学锁相环，产生锁相控制信号。3.如权利要求1所述的基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述高相干高线性扫频激光由所述第一保偏耦合器的另一条支路进入光频域反射仪的测量臂和参考臂，根据FBG光纤获取待测量声波的回波信号，产生第一拍频电信号，包括：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟银霞，谢玮霖，冯宇祥，董毅，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：