[发明专利]基于Bark序列的BOTDR系统及其长距离探测方法

摘要

本发明公开了一种基于Bark序列的BOTDR系统及其长距离探测方法，方法包括将连续光分成两路；生成一组双极性Bark序列后分成两组单极性Bark序列；利用两组单极性Bark序列控制电场对探测光进行调制，获得两组单极性Bark序列的光脉冲信号；将两组信号放大后注入光纤获得两组后向布里渊散射光信号；将本振光信号分别与两组后向布里渊散射光信号耦合相干，经光电转换、扫频、滤波放大采集两组布里渊散射电信号；将两组布里渊散射电信号进行相关，获得沿光纤分布每一点处布里渊频移，得到光纤周围温度或应变的变化。系统中电光调制模块包括电光强度调制模块和Bark序列发生模块。本发明利用Bark序列的自相关特性，在不降低系统空间分辨率的条件下提高信噪比，提高探测距离。

主权项

基于Bark序列的BOTDR系统长距离探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、将连续光分成一路作为探测光的连续光和另一路作为相干本振光的连续光；步骤B、首先生成一组双极性Bark序列，将所述双极性Bark序列分成两组单极性Bark序列；再对所述作为探测光的连续光利用一组单极性Bark序列控制电场进行光强度调制，调制后获得一组单极性Bark序列的光脉冲信号；步骤C、将所述一组单极性Bark序列的光脉冲信号放大后注入光纤,以获得沿光纤分布的后向布里渊散射光信号；将根据作为相干本振光的连续光获得的本振光信号与所述后向布里渊散射光信号耦合相干获得布里渊散射光信号，经光电转换得到的布里渊散射电信号后，进行扫频、滤波放大获得后向布里渊散射电信号AHk；步骤D、将步骤B中另一组单极性Bark序列重复步骤B和步骤C，以获得后向布里渊散射电信号NAHk；步骤E、将所得的后向布里渊散射电信号AHk和NAHk进行相关，获得沿光纤分布的布里渊散射功率曲线；根据所述布里渊散射功率曲线获取沿光纤分布每一点处的布里渊频移，再根据布里渊频移得到光纤周围温度或应变的变化；其中，所述步骤E中对所述布里渊散射功率曲线进行寻峰获取每一点处的布里渊频移，具体为：步骤E‑1、将在所述布里渊散射功率曲线上取一段连续点的布里渊功率谱相加求平均，作为标准数据；步骤E‑2、将所述布里渊散射功率曲线上每一点处的布理渊功率谱与所得标准数据做相关运算，得到沿光纤每一点处的布理渊功率谱与标准数据的相关程度；步骤E‑3、选取所述相关运算结果中相关程度最高的点，即为每一点的布里渊频移。