[发明专利]分布式光纤系统的应力监测方法

权利要求书

1.一种分布式光纤系统的应力监测方法，其特征在于，包括步骤：

将激光分成两束激光，将其中一束激光与脉冲调制或随机序列信号调制为脉冲光，并将所述脉冲光进行放大；将另一束激光与OFDM信号调制为带有光载波的光OFDM信号，并对所述光OFDM信号进行放大；其中，所述光OFDM信号的频率分辨率为子载波间隔；

将放大后的所述脉冲光作为泵浦光，放大后的所述光OFDM信号作为探测光；所述泵浦光和所述探测光在单模光纤内经历布里渊增益；

将布里渊增益后的所述泵浦光和所述探测光进行光电转换后获得OFDM电信号；

对所述OFDM电信号进行信道估计获得各子载波的布里渊频移；

根据各所述子载波的布里渊频移获得沿光纤轴向分布的各个点的应力值。

2.根据权利要求1所述的分布式光纤系统的应力监测方法，其特征在于，获得布里渊频移以及根据所述布里渊频移获得应力值的步骤包括：

根据公式（1）获得所述OFDM电信号的第k个子载波的信号相对强度：

Hk=|YkXk|2]]>     （公式1）

其中，X_k为所述探测光上第k个子载波上的符号，Y_k为所述OFDM电信号的该子载波上的符号；

根据所述相对强度H_k，获得最大值的子载波的频率，所述最大值的子载波的频率为布里渊频移υ_B(ε)；

根据公式2获得所述应力值ε：

ε=ε_r+[υ_B(ε)/υ_B(ε_r)-1]/C_rε     (公式2)

其中式中ε_r为参考应力，C_rε为应力灵敏度系数，υ_B(ε_r)为参考应力ε_r下的布里渊频移。

3.根据权利要求1所述的分布式光纤系统的应力监测方法，其特征在于，将另一束激光与OFDM信号调制为带有光载波的光OFDM信号的步骤之前还包括产生所述OFDM信号的步骤：

伪随机序列PRBS码经过串并变换后映射到相应的调制方式，经过逆傅里叶IFFT变换到时域信号后加循环前缀，然后再并串变换后经过数模转换转换为所述OFDM信号；

将布里渊增益后的所述泵浦光和所述探测光进行光电转换后获得OFDM电信号的步骤包括：

将布里渊增益后的所述泵浦光和所述探测光进行同步，然后进行串并变换并去除所述循环前缀，再傅里叶FFT变换到频域信号，获得OFDM电信号。

4.根据权利要求1所述的分布式光纤系统的应力监测方法，其特征在于，将另一束激光与OFDM信号调制为带有光载波的光OFDM信号的步骤之前还包括产生所述OFDM信号的步骤：

循环发射同一帧的伪随机序列PRBS码，经过串并变换后映射到相应的调制方式，经过逆傅里叶IFFT变换到时域信号后进行并串变换；然后再并串变换后经过数模转换转换为所述OFDM信号；

将布里渊增益后的所述泵浦光和所述探测光进行光电转换后获得OFDM电信号的步骤包括：

将布里渊增益后的所述泵浦光和所述探测光进行同步，然后进行串并变换，再傅里叶FFT变换到频域信号，获得OFDM电信号。