[发明专利]非线性相位估计的长距离高分辨率光频域反射解调方法

摘要

本发明公开了一种非线性相位估计的长距离高分辨率光频域反射解调方法，构建光频域反射系统；通过基于辅助干涉仪的光源相位监视系统的输出信号A获取相位变化信号A3，减去相位变化信号A3中的线性相位变化成分，得到非线性成分信号A4；通过倒谱信号A5中冲击函数形成的尖峰的所在位置即对应了延迟光纤时延大小；求解出光源的发射非线性相位，再将光源的发射非线性相位变换为复指数信号A6；将复指数信号A6的共轭进行菲涅尔变换得到信号A7，对主干涉仪输出信号S进行希尔伯特变换得到复指数信号S1，通过信号A7和复指数信号S1获取非线性补偿后的光频域反射信号S4。采用本方法后对反射点的空间分辨率提高187.5倍。

主权项

一种非线性相位估计的长距离高分辨率光频域反射解调方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建光频域反射系统，所述光频域反射系统包括：可调谐激光器、1：99光分束器、调谐信号控制模块、基于辅助干涉仪的光源相位监测系统、主干涉仪系统和计算机；所述基于辅助干涉仪的光源相位监测系统输出信号A，对所述信号A进行希尔伯特变换，对得到的复指数信号A1实部和虚部做正切运算，得到正切表达式A2，再进行反正切和相位展开运算得到相位变化信号A3；减去所述相位变化信号A3中的线性相位变化成分，得到非线性成分信号A4；对所述非线性成分信号A4进行傅立叶变换得到功率谱函数，再对所述功率谱函数取对数，针对对数域信号进行逆傅立叶变换处理，得到倒谱信号A5，通过所述倒谱信号A5中冲击函数形成的尖峰的所在位置即对应了延迟光纤时延大小；对所述非线性成分信号A4进行傅立叶变换获取光源的发射非线性相位e(t)关于所述非线性成分信号A4和所述延迟光纤时延大小的表达关系，求解出光源的发射非线性相位，再将光源的发射非线性相位变换为复指数信号A6；将复指数信号A6的共轭进行菲涅尔变换得到信号A7，对主干涉仪输出信号S进行希尔伯特变换得到复指数信号S1，通过信号A7和复指数信号S1获取非线性补偿后的光频域反射信号S4；所述通过信号A7和复指数信号S1获取非线性补偿后的光频域反射信号S4的步骤具体为：将复指数信号S1相乘复指数信号A6，去掉光源的发射非线性相位得到信号S2，对信号S2进行菲涅尔变换得到信号S3；将信号S3与信号A7的共轭相乘即可得到非线性补偿后的光频域反射信号S4。