[发明专利]基于移频环路的分布式光纤振动传感方法及系统

权利要求书

1.基于移频环路的分布式光纤振动传感方法，其特征在于，包括步骤：

将激光器发出的连续光调制为光脉冲；

使光脉冲分别进入两路移频环路进行n次移频，并使两路移频后的光脉冲产生时间间隔t；

以两路时间间隔为t的光脉冲形成一个光脉冲对；

将光脉冲对注入传感光纤并在传感光纤内产生传感信号。

2.根据权利要求1所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感方法，其特征在于，光脉冲在两路移频环路中具有不同的单次移频频率。

3.基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，用于实现权利要求1或2所述的方法，包括：激光器、脉冲调制器、分路器、移频环路、第一耦合器和传感光纤；

所述激光器用于发出的连续光；

所述脉冲调制器用于将连续光调制为脉宽为τ₁，频率为f₀的光脉冲；

所述分路器用于将光脉冲分成两路分别输入两路移频环路；

所述移频环路用于对光脉冲进行n次移频得到两路时间间隔为t的光脉冲；

所述第一耦合器用于将两路时间间隔为t的光脉冲形成一个光脉冲对；

所述传感光纤用于注入光脉冲对，光脉冲对在传感光纤内产生传感信号。

4.根据权利要求3所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，

所述移频环路包括：移频器、耦合器和EDFA；所述移频器、耦合器和EDFA构成一条环路；

光脉冲经过耦合器进入环路，由移频器进行移频后经EDFA放大后返回耦合器。

5.根据权利要求3所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，还包括光开关、延迟光纤、环形器和探测解调；

每路移频环路与第一耦合器之间装设一个光开关；

延迟光纤装设在第一耦合器与任意一路移频环路之间；

所述光脉冲对经过环形器注入传感光纤，光脉冲对在传感光纤内产生的传感信号通过环形器返回至探测解调模块，探测解调模块根据光脉冲解调出振动信息。

6.根据权利要求3所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，

在控制移频器的脉冲τ₂持续时间内，令一个频率为f₀的初始光脉冲进入移频环路，且光开关处于打开状态，以产生多个移频次数不同的光脉冲对，

在控制移频器的脉冲τ₂持续时间内，令一个频率为f₀的初始光脉冲进入移频环路，且光开关在移频完成后打开，以产生一个频率差较大的光脉冲对。

7.根据权利要求3所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，时间间隔t的量纲在纳秒量级。

8.根据权利要求5所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，通过改变延迟光纤的长度，改变两路光脉冲的时间间隔t；

通过改变光开关的打开时间，改变两路光脉冲的时间间隔t。

9.根据权利要求5所述的基于移频环路的分布式光纤振动传感系统，其特征在于，还包括信号发生器，多路信号发生器分别并行控制脉冲调制器的脉冲宽度、移频器的移频次数和光开关的状态。