[发明专利]一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法

权利要求书

1.一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，所述光时域反射计包括脉冲激光器、波分复用器、光电探测器及采集卡，激光器发出脉冲激光通过波分复用器进入光纤产生后向散射，后向散射光再进入波分复用器被分离为斯托克斯光与反斯托克斯光并分别传递给光电探测器，最终被采集卡采集，补偿办法包括以下步骤：

步骤一：同步采集斯托克斯光与反斯托克斯光的距离-光强度信号；

步骤二：对两路信号进行突变检测，确定弯曲损耗；具体方法为：分别对两路距离-光强度信号使用滑动窗方差检测，如果窗内的光强度方差大于第一阈值，确定出当前发生突变的位置；如果两路距离-光强度信号在同一位置都发生了方差大于第一阈值且这两个方差大小差值小于第二阈值，则认为该处突变是由于光纤弯曲造成的，需要进行补偿；如果这两路信号在某一位置只有反斯托克斯光的距离-光强度信号方差大于第一阈值或者这两路信号在某一位置的方差的差值大于第二阈值，则认为该处发生了温度变化，不需要补偿；

步骤三：计算弯曲损耗处前后各N个点光强度的平均数比值，对突变后的信号进行补偿得到I_w；步骤三中，计算弯曲损耗处前后各N个点光强度的平均数比值，对突变后的信号进行补偿方法如下：将弯曲位置后的光强度信号乘以该比值以补偿弯曲损耗得到I_w，其中，I_w为弯曲补偿后衰减补偿前的距离-光强度信号；

步骤四：分别对弯曲补偿后的两路信号进行二次多项式拟合，得到与距离相关的拟合表达式；

步骤五：根据得到的拟合表达式对两路信号进行与距离相关的衰减补偿，得到两路平直的距离-光强度信号波形；

步骤六：对补偿后平直的两路光强度信号进行解调，得到光纤沿线温度。

2.根据权利要求1所述的光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，其特征在于，所述步骤四中对弯曲损耗补偿后的两路信号分别进行二次多项式拟合，得到表达式I＝aL²+bL+c，其中，I为光强度，L为每个点到光纤前端，即与波分复用器相连的那一端的距离，a、b、c为系数。

3.根据权利要求2所述的光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法，其特征在于，所述步骤五中补偿方法为：如果光纤中没有随着距离变化的衰减，那么每个距离上的光强度应该与光纤最前端，即与波分复用器相连的一端相同，即L＝0处，I＝c，则与距离L相关的衰减比例为α_L＝aL²+bL+c/c，利用该衰减比例对整段数据进行衰减补：其中，I₁为衰减补偿后的距离-光强度信号。