时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，系统使用超辐射宽普脉冲调制光源，利用基于光纤光栅的传感头阵列采集地震波信息，采用波导式非平衡M-Z解调系统对地震波信息进行实时解调，用光电探测器系统接收解调信号兵进行处理，得到地震波分量信息，并用OTDR系统对地震源进行定位。本发明专利技术具有精度高、动态范围大等优点，利用本方案可以实现对地震波的实时监测和高精度定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于光纤光栅振动传感器
，包括光纤光栅传感器波长解调
及光纤定位系统
，具体涉及一种时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统。
技术介绍
地震时一种突发性、破坏性极大的自然灾害，一次强烈的地震会在数秒或几分钟内造成建筑倒塌、设施损毁、交通堵塞、堤坝决口坍塌，强烈的地震不仅直接造成巨大破坏，同时还导致多种次生灾害，诸如火灾、水灾、山崩、海嘯等，造成人员伤亡，给人类带来巨大的生命财产与经济损失，影响社会稳定发展。地震的预报是十分困难的，地震预测方法与技术涉及到许多科技领域。目前所开展的地震前兆观测对象与方法有地震活动性、地壳形变、地下水、地电、地磁、地应力应变、气象、诱发因子、生物与宏观异常等十几类近百种。地震波监测就属于地震活动性观测的重要内容之一，通过地震波监测可以确定地震源方位，离地深度，地震强度，地震波频率、相位及发生时间，进而反演地层结构以及掌握地震活动规律等。它不仅可以为地震预报提供决策依据，同时，通过对地震波的监测，为地震灾害预警提供几秒乃至几十秒的时间差，让受灾者能得到及时疏散，重大生命线工程可及时关闭。因此，对地震波的监测对于地震观测、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，其特征在于：包括脉冲调制光源、用于采集地震波信息的光纤光栅传感器阵列、采用波导式非平衡M?Z解调系统对地震波信息进行实时解调的解调系统、对解调系统的解调信号进行接收并进行处理得到地震波分量信息的光电探测器、对地震源进行定位的OTDR系统、光纤环形器，所述光纤环形器的1端口连接脉冲调制光源，2端口连接光纤光栅的传感器阵列，3端口连接解调系统，所述解调系统连、光电探测器、OTDR系统、脉冲调制光源顺序连接。

【技术特征摘要】
1.一种时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，其特征在于包括脉冲调制光源、用于采集地震波信息的光纤光栅传感器阵列、采用波导式非平衡M-Z解调系统对地震波信息进行实时解调的解调系统、对解调系统的解调信号进行接收并进行处理得到地震波分量信息的光电探测器、对地震源进行定位的OTDR系统、光纤环形器，所述光纤环形器的I端口连接脉冲调制光源，2端口连接光纤光栅的传感器阵列，3端口连接解调系统，所述解调系统连、光电探测器、OTDR系统、脉冲调制光源顺序连接。2.根据权利要求1所述的时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，其特征在于脉冲调制光源采用超辐射宽普脉冲光源，包括分布式传感头部分，脉冲在整个系统中来回一次的时间约为O. 1ms，连续发射的脉冲在系统中不发生重叠，将脉冲光源的脉冲周期设置为O.1ms,系统工作时，只有一个脉冲波在系统中传播，保证信号间无干扰，系统中所用光纤光栅传感器阵列的光纤光栅光谱范围为1525nnTl565nm,脉冲调制光源的中心波长为1550nm，谱宽大于20nm，脉冲峰值功率大于10mw。3.根据权利要求1所述的时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，其特征在于所述传感器阵列采用光纤光栅传感器整列，所述传感器整列中光纤光栅的中心波长为1525 ηπΓ 565 nm,系统中所用光纤光栅的谱宽小于O. 8nm,峰值反射率大于80%。4.根据权利要求1所述的时分复用阵列式光纤光栅地震波实时监测系统，其特征在于所述解调系统采用波导式非平衡M-Z解调系统，系统的脉冲周期为O.1ms,脉冲周期等间隔分割为50个时隙，每个时隙为O. 0...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳慧敏，胡泽雄，刘永智，胡云，李剑锋，欧中华，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：