[发明专利]一种测量方法及测量装置

说明书

本申请实施例公开了一种测量方法及测量装置，涉及通信领域，能够根据瑞利散射光和布里渊散射光各自的要求独立调节脉冲光，提升了测量装置的测量精度。包括：产生激光信号并将激光信号转化成周期性出现的脉冲光信号；脉冲光信号包括频段不同且出现时间不同的第一脉冲光信号和第二脉冲光信号；对第一脉冲光信号进行功率调节获得第三脉冲光信号，对第二脉冲光信号进行功率调节获得第四脉冲光信号，将第三脉冲光信号以及第四脉冲光信号输入传感光纤中；接收第三脉冲光信号在传感光纤中产生的第一散射光以及第四脉冲光信号在传感光纤中产生的第二散射光，根据第一散射光获得传感光纤的振动信息，根据第二散射光获得传感光纤的温度以及形变信息。

技术领域

本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种测量方法及测量装置。

背景技术

分布式光纤传感技术是将光纤本身作为传感器，根据测量光纤上每一点散射光的强度、相位或频移，获得光纤路径上的外界信息，实现对光纤网络的监测。由于光纤具有体积小、重量轻、灵敏度高、电绝缘、耐环境等优点，分布式光纤传感技术广泛应用于物联网、平安城市的神经网等。

现有的一种分布式光纤传感技术中，测量装置在一个周期内产生一个固定频移的脉冲光，该脉冲光在传感光纤中产生瑞利散射光和布里渊散射光。由于瑞利散射光和布里渊散射光的频率完全错开，测量装置可以分别对瑞利散射光和布里渊散射光进行解调。测量装置解调瑞利散射光获得传感光纤的振动，解调布里渊散射光获得光线路上的温度、光纤的形变。但无法根据瑞利散射光和布里渊散射光各自的要求独立调节脉宽、脉冲光功率等，大大降低了光测量装置的测量精度。

发明内容

本申请实施例提供一种测量方法及测量装置，能够根据瑞利散射光和布里渊散射光各自的要求独立调节脉冲光，提升了测量装置的测量精度。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，公开了一种测量装置，包括：激光发射单元、激光处理单元、功率调节单元、光耦合单元以及数据处理单元。其中，激光发射单元与激光处理单元连接、激光处理单元与功率调节单元连接，功率调节单元与光耦合单元连接、光耦合单元与数据处理单元连接。具体实现中，激光发射单元用于，产生激光信号并将激光信号输入激光处理单元；光处理单元用于，将激光发射单元输入的激光信号转化成周期性出现的脉冲光信号，并将脉冲光信号输入功率调节单元。其中，激光处理单元转化的脉冲光信号包括第一脉冲光信号和第二脉冲光信号，第一脉冲光信号和第二脉冲光信号的频段不同，且第一脉冲光信号和第二脉冲光信号出现的时间不同。功率调节单元用于，对激光处理单元输入的第一脉冲光信号进行功率调节获得第三脉冲光信号，对激光处理单元输入的第二脉冲光信号进行功率调节获得第四脉冲光信号；其中，第三脉冲光信号的功率小于受激布里渊阈值且第四脉冲光信号的功率大于受激布里渊阈值，或，第三脉冲光信号的功率和第四脉冲光信号的功率均小于受激布里渊阈值。功率调节单元还用于，将第三脉冲光信号以及第四脉冲光信号输入光耦合单元。光耦合单元用于，将第三脉冲光信号以及第四脉冲光信号输入传感光纤中，并接收第三脉冲光信号在传感光纤中产生的第一散射光以及第四脉冲光信号在传感光纤中产生的第二散射光；将第一散射光以及第二散射光输入数据处理单元。数据处理单元用于，根据第一散射光获得传感光纤的振动信息；根据第二散射光获得传感光纤的温度以及形变信息。

可见，本发明实施例采用了频分复用和时分复用技术，测量装置可以在一个周期内的不同时刻产生两个不同频段的脉冲光，这两个脉冲光分别用于测量传感光纤的振动、传感光纤的温度/形变。同时，针对瑞利散射测量传感光纤振动信息的要求、布里渊散射测量传感光纤温度/形变的要求，测量装置独立地对两组脉冲的峰值功率进行优化调节。另外，传感光纤中产生的后向瑞利散射光和布里渊散射光在频率错开，测量装置可采用多种方法进行区分，并分别解调，同时获得传感光纤的动态振动和静态温度/形变信息。可见，本发明实施例可以在共享光电器件的同时测量传感光纤的动态振动和静态温度/应变，最大可能地降低成本。另外，本发明实施例可以针对两组脉冲功率和脉宽进行独立调节，可针对不同应用场景做优化，大大提高了测量精度。