[发明专利]一种OFDR检测方法

权利要求书

1.一种OFDR检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将主干涉仪上采集的1个扫频周期的拍频信号进行时频域转换获得主干涉仪的频域数据序列；

S2：筛选所述频域数据序列中频域幅值高于预设阈值的数据作为主干涉仪异常频点数据序列，所述主干涉仪异常频点数据序列中包含异常频点对应的异常频点频率值；

S3：计算所述主干涉仪异常频点数据序列中每一个异常频点对应的时延；

S4：调整可调延时干涉臂的时延，探测并解调得到可调延时辅助干涉仪在不同时延下的相位信号数据，得到相位信号数据序列；

S5：利用所述相位信号数据序列计算每一个异常频点对应的辅助参考信号数据序列；

S6：根据所述主干涉仪异常频点数据序列、所述相位信号数据序列、所述辅助参考信号数据序列、所述可调延时干涉臂的时延值，计算所述主干涉仪异常频点数据序列中每一个频点对应的校正后频率值。

2.根据权利要求1所述的OFDR检测方法，其特征在于，所述S4中：调整可调延时干涉臂的时延，具体为：

若所述主干涉仪异常频点数据序列长度为0，将所述可调延时干涉臂的时延值设置为第一时延值；

若所述主干涉仪异常频点数据序列长度大于或等于1，计算第二时延值序列，将所述可调延时干涉臂依次设置为所述第二时延值序列中的每一个时延值。

3.根据权利要求2所述的OFDR检测方法，其特征在于：所述第一时延值τ₀计算公式为：

τ₀＝L·c·2·n，

其中，L为传感光纤链路的铺线长度，c为光信号在所述传感光纤链路中的传播速度，n为所述传感光纤链路中光纤介质的光折射率。

4.根据权利要求2所述的OFDR检测方法，其特征在于：所述第二时延值序列为：

固定延时干涉臂的时延与所述主干涉仪异常频点数据序列中每一个异常频点对应的时延的差值序列。

5.根据权利要求4所述的OFDR检测方法，其特征在于：

所述固定延时干涉臂的时延最大值不小于所述主干涉仪上传感光纤导致的单程时延的2倍。

6.根据权利要求5所述的OFDR检测方法，其特征在于：

所述固定延时干涉臂的时延为所述主干涉仪上传感光纤导致的单程时延的2倍。

7.根据权利要求2所述的OFDR检测方法，其特征在于，所述S5中，所述辅助参考信号数据序列中第k个异常频点对应的所述辅助参考信号X_k(t)的计算公式为：

其中，t为采样周期时长，τ_n为第n个异常频点所对应的可调延时干涉臂的时延值，X(t-τ_n)为第n个所述异常频点对应的时延τ_n下可调延时辅助干涉仪探测并解调得到的相位信号。

8.根据权利要求7所述的OFDR检测方法，其特征在于，所述S5中，第k个所述异常频点对应的所述校正后频率值f的计算公式为：

其中，F_k为第k个所述异常频点对应的异常频点频率值，X′(t-τ₁)为第一个异常频点对应的所述可调延时辅助干涉仪探测并解调得到的相位信号X(t-τ₁)的时间微分计算结果，τ_k为第k个异常频点所对应的可调延时干涉臂的时延值，τ₁为第一个异常频点所对应的可调延时干涉臂时延值，所述X′_k(t)为第k个所述异常频点辅助辅助参考信号X_k(t)的时间微分计算结果。

9.一种OFDR检测系统，其特征在于，包括：线性扫描光源、第一分光器、主干涉仪、第一光电探测器、可调延时辅助干涉仪、第二光电探测器和主控单元，

所述线性扫描光源出光口与所述第一分光器入光口之间由光纤连接，所述第一分光器第一出光口与所述主干涉仪入光口之间由光纤连接，所述主干涉仪出光口与所述第一光电探测器之间由光纤连接，所述第一分光器第二出光口与所述可调延时辅助干涉仪入光口之间由光纤连接，所述可调延时辅助干涉仪出光口和所述第二光电探测器之间由光纤连接，所述第一光电探测器和所述主控单元数据接收端之间由数据线相连，所述第二光电探测器和主控单元数据接收端之间由数据线相连，

其中，所述可调延时辅助干涉仪包含：固定延时干涉臂、可调延时干涉臂、第二分光器和第三分光器，

所述第一分光器第二出光口和所述第二分光器入光口之间由光缆相连，所述第二分光器第一出光口与所述固定延时干涉臂一端相连，所述第三分光器第一入光口与所述固定延时干涉臂另一端相连，所述第二分光器第二出光口与所述可调延时干涉臂一端相连，所述第三分光器第二入光口与所述可调延时干涉臂另一端相连，所述第三分光器出光口与所述第二光电探测器相连，

所述可调延时干涉臂具体为电动可调延时线器件，所述电动可调延时线器件的时延调制端口与主控单元由电信号通路相连；

所述主控单元包含至少一个处理设备或模块，所述处理设备或模块完成如权利要求1-8之一所述的一种OFDR检测方法。