[发明专利]一种布里渊散射信号处理方法及其分布式光纤传感系统

摘要

本发明涉及智能传感技术领域，具体公开了一种布里渊散射信号处理方法及其分布式光纤传感系统。由传感光纤、激光信号源、环形器、探测脉冲光路调制模块、移频参考光路调制模块、相干探测单元以及数据采集处理模块组成分布式光纤传感系统，可以精确的获得布里渊频移的相对变化量，获得后向布里渊散射谱，得到完整的布里渊散射谱。首先建立探测到的布里渊散射信号谱模型，然后使用一种数值优化的快速迭代算法对布里渊散射谱进行特征提取，该信号处理方法把每次扫频测量得到的散射信号频谱进行拟合，准确获取沿光纤分布的温度或应力的传感信息。解算方法具有很强的全局搜索能力，大大缩短了算法作用时间，能有效提高系统测量精度和实时性。

主权项

一种基于布里渊散射的分布式光纤传感系统，它包括传感光纤、激光信号源、环形器、探测脉冲光路调制模块、移频参考光路调制模块、相干探测单元以及数据采集处理模块，其特征在于：激光源连接探测脉冲光路调制模块和移频参考光路调制模块的输入端，分别传输光学激励信号。探测脉冲光路调制模块的输出端连接环形器的一个输入端，移频参考光路调制模块的输出端连接相干探测单元的一个输入端。同时，传感光纤连接环形器的另一个输入端，环形器的输出端连接相干探测单元的另一个输入端。相干探测单元的输出端连接数据采集处理模块，数据采集处理模块的输出端反馈连接到移频参考光路调制模块；传感光纤用于探测敏感温度和应变等外界环境的变化，并传输光信号；激光信号源为探测脉冲光路调制模块和移频参考光路调制模块分别提供光学激励信号；探测光路是将连续光信号调制成脉冲光；移频光路是将连续光信号进行移频，调制成本地参考光；相干探测单元是将光信号转换为电信号并降低信号中心频率，以便于后级采集处理；数据采集处理模块实现信号的放大滤波、数据采集及识别提取处理。