[发明专利]分布式光纤声波传感装置、探测信号处理装置及传感系统

说明书

本发明涉及分布式光纤声波传感技术领域，具体公开了一种分布式光纤声波传感装置、探测信号处理装置及传感系统，包括：光源；第一级耦合器模块；第二级耦合器模块；调制放大模块，用于将第二级耦合器模块分光后的四路光分别进行调制放大；环形器模块，用于将调制放大后的四路光进行耦合，获得四路耦合光；绕线器模块，用于连接四芯光缆，且分别缠绕四种不同长度的光纤；第三级耦合器模块，用于将第二级耦合器模块分光后的另外四路光和四芯光缆的探测信号进行耦合，获得四路探测耦合信号；探测模块，用于对四路探测耦合信号分别进行光电转换处理。由服务器对四路信号处理。本发明提供的分布式光纤声波传感装置能够满足高空间分辨率探测的需求。

技术领域

本发明涉及分布式光纤声波传感技术领域，尤其涉及一种分布式光纤声波传感装置、高分辨率探测信号处理装置及分布式光纤声波传感系统。

背景技术

分布式光纤声波传感技术(Distributed Acoustic Sensing，DAS)，是一种利用光纤后向瑞利散射干涉效应实现声波信号连续分布式探测的传感技术。近年来，市场对于DAS需求旺盛，不再局限于安防、防外破等领域，逐步往地震波监测、泄漏等领域发展，由于硬件采集卡、声光调制器、传输带宽、数据处理等限制，目前同类型产品的空间分辨率在4m、10m、20m、50m范围，缺少一种高空间分辨率的DAS设备去支撑这些应用。

因此，如何提高DAS设备的高空间分辨率成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种分布式光纤声波传感装置、高分辨率探测信号处理装置及分布式光纤声波传感系统，解决相关技术中存在的无法满足高空间分辨率探测需求的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种分布式光纤声波传感装置，其中，包括：

光源，用于发射光；

第一级耦合器模块，与所述光源连接，用于将所述光进行分光后获得四路光；

第二级耦合器模块，与所述第一级耦合器模块连接，用于将四路光中的每一路光分光成两路光；

调制放大模块，与所述第二级耦合器模块连接，用于将第二级耦合器模块分光后的四路光分别进行调制放大；

环形器模块，用于将调制放大后的四路光进行耦合以获得四路耦合光，以及用于接收四芯光缆的探测信号；

绕线器模块，用于连接四芯光缆，且分别缠绕所述四芯光缆中四种不同长度的光纤，并将四路耦合光分别输送至四芯光缆中；

第三级耦合器模块，分别与所述环形器模块和所述第二级耦合器模块连接，用于将第二级耦合器模块分光后的另外四路光和四芯光缆的探测信号进行耦合，获得四路探测耦合信号；

探测模块，与所述第三级耦合器模块连接，用于对所述四路探测耦合信号分别进行光电转换处理，获得四路探测电信号。

进一步地，所述四芯光缆包括四根光纤，所述绕线器模块包括四个绕线器，每个所述绕线器均与所述四芯光缆连接，且每个所述绕线器上均缠绕不同长度的光纤。

进一步地，四个绕线器上缠绕的光纤长度分别为1米、2米、3米和4米。

进一步地，所述第一级耦合器模块包括一个1分4耦合器，所述第二级耦合器模块包括4个1分2耦合器，所述第三级耦合器模块包括4个2分2耦合器，

所述1分4耦合器能够将所述光源发射的光分成四路光；

每个所述1分2耦合器均能够将四路光中的一路光分成两路光；

每个所述2分2耦合器均能够将所述1分2耦合器后的一路光与一路探测信号进行耦合后分成一路探测耦合信号。