[发明专利]一种基于自混频技术的相位敏感光时域反射系统

摘要

本发明公开了一种基于自混频技术的相位敏感光时域反射系统。由光路检测和电路解调两部分组成；光路由窄线宽激光器(1)，光耦合器(2)，声光度调制器(3)，脉冲函数发生器(4)，环形器(5)，光纤(6)，偏振控制器(7)组成；电路由电带通滤波器(10)，低噪声电放大器(11)，功分器(12)，混频器(13)，低通滤波器(14)组成；采用自混频这样简单结构不仅能实现对调制信号的解调，还能消除由于本地光信号的频率漂移引起的解调不便。在采用相干探测方式的相位敏感光时域反射技术系统中，本地光的频率漂移是必须考虑的一个问题。本发明很好地消除了本地光频率漂移带来的影响。本装置工作稳定，在多次测量中都能较准确的测量出振动的位置和频率。

主权项

一种基于自混频技术的相位敏感光时域反射系统，其特征在于：光路采用信号光和本地光进行相干解调，电路则采用自混频的方式解调信号，采用混频器将两路信号混频便能将外界加载在光纤上的信号解调出来,其具体结构为：窄线宽激光器(1)输出的连续光经光耦合器(2)后分为两路，一路由与脉冲发生器(4)相连的声光调制器(3)调制为脉冲光之后经环形器(5)注入到传感光纤(6)；另一路通过偏振控制器(7)与耦合器(8)连接；脉冲光在光纤中传输过程中产生的后向散射光通过环形器(5)从另一端口输出，输出的散射光与本地光在耦合器(8)处合成一束光，然后经平衡探测器(9)进行拍频，拍频信号频率由声光调制器(3)引入的频移决定，拍频信号经过电带通滤波器(10)、低噪放大器(11)滤波放大后，平衡探测器(9)输出的电信号分成两路，即被功分比为50:50的功分器(12)分为相同的两个信号，再用电混频器(13)实现对调制在相位上的信号进行解调，最后经过低通滤波器(14)之后用数据采集卡(15)采集并用数据处理机(16)处理；平衡探测器(9)电域带宽大于声光调制器(3)引入的频移值；电带通滤波器(10)中心频率与声光调制器(3)引入的频移相同，带宽与窄线宽激光器(1)频率漂移引入的频移值相同；电混频器(13)RF端和LO端输入与声光调制器(3)引入的频移值相同，IF端为DC至电带通滤波器(10)的带宽值。