[发明专利]基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统

权利要求书

1.一种基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，用于对指定空间的振动进行感测，其特征在于：所述基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统包括：

光源(1)、第一耦合器(2)、第一声光调制器(3)至第N声光调制器、(N-1)个延迟光纤、第二耦合器(11)、掺铒光纤放大器(7)、光滤波器(8)、三端口环形器(9)、长距离传感光纤(10)、第三耦合器(6)、光电探测器(12)、高通滤波器(13)、混频器(14)、函数发生器(15)、低通滤波器(16)和数据采集卡(17)，其中N为大于或等于2的自然数；所述长距离传感光纤(10)铺设于被测的指定空间内，所述光源(1)与第一耦合器(2)的输入端光路连接，所述第一耦合器(2)的第一至第N输出端分别与第一至第N声光调制器的输入端相连，所述第一耦合器(2)的第(N+1)输出端与第二耦合器(11)的第一输入端相连，所述第一声光调制器(3)的输出端与第三耦合器(6)的第一输入端相连，所述第二声光调制器至第N声光调制器的输出端分别对应与(N-1)个延迟光纤的输入端相连，所述(N-1)个延迟光纤的输出端分别对应与第三耦合器(6)的第二至第N输入端相连，所述第三耦合器(6)的输出端与掺铒光纤放大器(7)的输入端相连，所述掺铒光纤放大器(7)的输出端与光滤波器(8)的输入端相连，所述光滤波器(8)的输出端与三端口环形器(9)的输入端相连，所述三端口环形器(9)的收发复用端与第二耦合器(11)的第二输入端相连，所述三端口环形器(9)的输出端与长距离传感光纤(10)的一端相连，所述第二耦合器(11)的输出端与光电探测器(12)的输出端相连，所述光电探测器(12)的输出端与高通滤波器(13)的输入端相连，所述高通滤波器(13)的输出端与混频器(14)的第一输入端相连，所述混频器(14)的第二输入端与函数发生器(15)相连，所述函数发生器(15)还与第一声光调制器(3)和第二声光调制器(4)连接，所述混频器(14)的输出端与低通滤波器(16)的输入端相连，所述低通滤波器(16)的输出端与数据采集卡(17)相连。

2.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述第一耦合器为1×(N+1)耦合器。

3.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述第三耦合器为N×1耦合器。

4.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述光电探测器(12)为平衡光电探测器。

5.如权利要求4所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述第二耦合器(11)为2×2耦合器，所述第二耦合器(11)的两个输出端与平衡光电探测器的两个输入端一一连接。

6.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述函数发生器(15)对第一至第N声光调制器的驱动参数一致。

7.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述函数发生器(15)连接混频器(14)的第三端口所产生的余弦信号的频率为85MHz。

8.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述(N-1)个延迟光纤的长度均不同，且每相邻的两个延迟光纤之间的长度差相同。

9.如权利要求1所述的基于差分脉冲序列的分布式光纤振动传感系统，其特征在于：所述N个声光调制器的移频均不相同，且每相邻的两个声光调制器之间的频移差相同。