[发明专利]低噪声白光PMDI信号检测与复用系统和方法

权利要求书

1.一种低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对宽谱光源输出的宽谱光进行斩波处理，使其变为系列宽谱脉冲串；

S2、对宽谱光或系列宽谱光脉冲串进行路径匹配干涉，为宽谱光或系列宽谱脉冲串施加相位调制；

S3、将系列宽谱脉冲串经第一光纤分束器分束为宽谱的第一系列脉冲与第二系列脉冲，并进行如下处理：

将第一系列脉冲输至光纤布拉格光栅，经光纤布拉格光栅反射后变成具有路径匹配干涉仪相移信息的窄谱相干脉冲串后返回；

将第二系列脉冲输至传感干涉仪复用链路，使第二系列脉冲在传感干涉仪复用链路发生路径匹配差分干涉，返回具有路径匹配干涉仪相移信息与传感干涉仪相移信息的宽谱路径匹配差分干涉脉冲串，并实现脉冲信号的时分复用或时分波分混合复用，且所述窄谱相干脉冲串与所述宽谱路径匹配差分干涉脉冲串在时间上不重叠；

S4、对所述窄谱相干脉冲串与所述宽谱路径匹配差分干涉脉冲串进行解调，并将所述宽谱路径匹配差分干涉脉冲串的解调信号与所述窄谱相干脉冲串的解调信号相减，得到降低噪声的白光路径匹配差分干涉信号检测结果；

其中，在保持S1操作在S3操作之前的前提下，S1、S2与S3的操作时序可任意组合。

2.根据权利要求1所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，步骤S1中，所述宽谱光源的谱宽满足：

式中，Δλ_s为宽谱光源的谱宽，λ_s为宽谱光源的中心波长，δL为路径匹配干涉仪光程差与传感干涉仪光程差的差值，ΔL_MI为路径匹配干涉仪的光程差，ΔL_SI为传感干涉仪的光程差。

3.根据权利要求1所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，步骤S1中，所述系列宽谱脉冲串的脉冲宽度为1/(2N_TN_mf_m)，重复频率为N_TN_mf_m，其中，N_T为传感干涉仪复用链路的时分复用重数，N_m为调制采样倍数，f_m为相位调制的调制频率。

4.根据权利要求1所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，步骤S3中，所述光纤布拉格光栅具有高反射率，其中心波长λ₀与所述宽谱光源中心波长λ_s相同，其带宽Δλ满足其中，ΔL_MI为路径匹配干涉仪的光程差，ΔL_SI为传感干涉仪的光程差。

5.根据权利要求1至4任一项所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，步骤S3中，所述传感干涉仪复用链路为时分复用链路，或为波分复用和时分复用的混合复用链路；

当所述传感干涉仪复用链路为时分复用链路时，所述传感干涉仪复用链路由若干光纤延迟线、第二光纤分束器与传感干涉仪组成；

当所述传感干涉仪复用链路为波分复用和时分复用的混合复用链路时，外层为波分复用链路，内层为时分复用链路，每个波分链路由粗波分复用器与时分复用链路组成，所述时分复用链路由若干光纤延迟线、第二光纤分束器与传感干涉仪组成。

6.根据权利要求5所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，所述传感干涉仪复用链路中的各传感干涉仪光程差的最大绝对差异不大于以使得各传感干涉仪的光程差应尽可能一致，其中，λ_s为宽谱光源的中心波长。

7.根据权利要求5所述低噪声白光PMDI信号检测与复用方法，其特征在于，所述传感干涉仪复用链路中的各光纤延迟线的长度为c/(4nN_TN_mf_m)，其中，n为光纤的折射率，N_T为传感干涉仪复用链路的时分复用重数，N_m为调制采样倍数，f_m为相位调制的调制频率。