[发明专利]使用数字化来测量来自光纤的布里渊反向散射

权利要求书

1、一种用于测量来自光纤的布里渊反向散射的方法，包括：

将频率为f₀的相干光探查脉冲发射到光纤中；

接收来自所述光纤的反向散射光，所述反向散射光包括至少一个通过布里渊频移从频率f₀移到频率f_B(t)的布里渊散射谱线，所述布里渊散射谱线随时间/沿所述光纤的距离而变化；

提供频率为f₁的相干光；

在光探测器中将所接收的频率为f_B(t)的反向散射光与频率为f₁的所述相干光混合，以产生差频为ΔF(t)＝f_B(t)-f₁的电信号；

使用模拟-数字转换器对所述电信号进行数字化，以便以采样速率对所述电信号进行采样，并由此产生表示所述电信号的一系列数字采样；以及

处理所述数字采样以确定作为时间/沿所述光纤的距离的函数的所接收的反向散射光的所述布里渊散射谱线的一个或多个特性。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述采样速率至少是所述电信号的所述差频ΔF(t)的最高预期值的两倍。

3、根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述差频ΔF(t)小于100GHz。

4、根据权利要求1至3的任一项所述的方法，还包括，在数字化的步骤之前，将具有所述差频ΔF(t)的所述电信号与恒定频率fC的第二电信号混合，以将所述电信号的频率降低至频率ΔF₂(t)，所述频率ΔF₂(t)小于所述差频ΔF(t)。

5、根据权利要求4所述的方法，其中所述频率ΔF₂(t)小于5GHz。

6、根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中f₁＝f₀。

7、根据权利要求6所述的方法，包括从单个光源产生具有所述频率f₀的探查脉冲和具有所述频率f₁的所述相干光，调制所述单个光源的输出以产生探查脉冲。

8、根据权利要求1至5的任一项所述的方法，包括通过调制第一光源和第二光源中的一个的输出以产生调制边带，并将所述第一光源和所述第二光源中的另一个注入锁定到所述调制边带中的一个，来从所述第一光源产生探查脉冲以及从所述第二光源产生具有所述频率f₁的所述相干光。

9、根据权利要求1至5的任一项所述的方法，包括从光源产生探查脉冲，以及通过调制所述光源的所述输出的至少一部分以产生至少一个频率为f₁的调制边带来产生具有所述频率f₁的所述相干光。

10、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，从所述采样确定的所述布里渊散射谱线的所述一个或多个特性包括以下特性中的至少一个：所述布里渊散射频率f_B(t)；所述布里渊散射谱线的强度；以及所述布里渊散射谱线的线宽。

11、根据前述权利要求的任一项所述的方法，还包括从所述布里渊散射谱线的所述一个或多个确定的特性来计算所述光纤所服从的一个或多个物理参数的值，以及包括将时间转换成沿所述光纤的距离以获得所述一个或多个物理参数关于所述光纤的长度的分布的指示。

12、根据前述权利要求的任一项所述的方法，还包括对另外的探查脉冲重复所述方法，以及对多个探查脉冲进行平均，以获得所述布里渊散射谱线的所述一个或多个特性和/或所述一个或多个物理参数的更精确的确定。