[发明专利]一种长距离多芯光纤单向传输的故障监测系统和方法

权利要求书

1.一种长距离多芯光纤单向传输的故障监测系统，其特征在于，包括：激光器、光耦合器、故障监测端和包含故障点的长距离多芯光纤；所述长距离多芯光纤包括N个纤芯，N≥2，所述激光器和光耦合器的输入端连接；

在长距离多芯光纤的首端，所述光耦合器的第一输出端和长距离多芯光纤中的第一纤芯的一端连接；

在长距离多芯光纤的尾端，第一纤芯的另一端和第二纤芯的另一端连接；

在长距离多芯光纤的首端，第二纤芯的一端和故障监测端连接；

所述光耦合器的第二输出端和故障监测端连接。

2.根据权利要求1所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测系统，其特征在于，还包括：用于对光信号进行放大的放大器；第二纤芯的一端通过放大器和故障监测端连接。

3.根据权利要求1所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测系统，其特征在于，还包括：光调制器；所述光耦合器的第一输出端通过光调制器和长距离多芯光纤中的第一纤芯的一端连接。

4.根据权利要求1所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测系统，其特征在于，所述故障监测端包括：依次连接的90°混频器、平衡探测器、振荡器和信号采集卡；其中平衡探测器的数量为4个，4个平衡探测器并排放置，90°混频器的输入端和第二纤芯的一端、光耦合器的第二输出端均连接；或者

所述故障监测端包括：依次连接的3dB耦合器、平衡探测器、振荡器、90°混频器和信号采集卡，3dB耦合器的输入端和第二纤芯的一端、光耦合器的第二输出端均连接；或者

所述故障监测端包括：依次连接的光电探测器、振荡器和信号采集卡，光电探测器的输入端和第二纤芯的一端、光耦合器的第二输出端均连接。

5.根据权利要求1-4任意一项的长距离多芯光纤单向传输的故障监测方法，其特征在于，包括：

S1，激光器产生连续激光通过光耦合器分路，一路作为探测光进入长距离多芯光纤的第一纤芯，另一路作为本振光输入到故障监测端；

S2，探测光在第一纤芯中传输，经过长距离多芯光纤上的故障点时，探测光的相位第一次被调制；

S3，探测光回传到长距离多芯光纤中的第二纤芯中传输，探测光再经过长距离多芯光纤上的故障点时，探测光的相位第二次被调制，相位被第二次调制后的探测光进入故障监测端；

S4，故障监测端对本振光和相位被第二次调制后的探测光进行处理，得出故障点的位置。

6.根据权利要求5所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测方法，其特征在于，所述一路作为探测光进入长距离多芯光纤的第一纤芯包括：

将探测光的频率调制到预设频率，经频率调制后的探测光输入到长距离多芯光纤的第一纤芯。

7.根据权利要求5所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测方法，其特征在于，所述相位被第二次调制后的探测光进入故障监测端包括：将相位被第二次调制后的探测光进行放大，经放大后的探测光输入到故障监测端。

8.根据权利要求5所述的长距离多芯光纤单向传输的故障监测方法，其特征在于，步骤S4包括：探测光和本振光通过90°混频器混频后由四路平衡探测器转为电信号，电信号通过振荡器后由信号采集卡采集并数据处理；或者

步骤S4包括：探测光和本振光通过3dB耦合器拍频后由平衡探测器转为电信号，电信号再依次通过振荡器、90°混频器后由信号采集卡采集并在数字域进行相位处理；或者

步骤S4包括：探测光通过光电探测器转为电信号，电信号通过振荡器后由信号采集卡采集并数据处理。