[发明专利]一种用于补偿相位敏感光时域反射计中频率漂移的二次相位差分测量方法

摘要

本发明公开了一种用于相位敏感光时域反射计(Φ‑OTDR)的二次相位差分测量方法,用于补偿Φ‑OTDR中激光器频率漂移造成的影响。其中，所述测量结构包括激光器模块、Φ‑OTDR传感模块、数据采集卡和处理器；所述激光器模块包括激光器和第一耦合器，所述Φ‑OTDR传感模块包括声光调制器、脉冲信号发生器、光放大器、环形器、传感光纤和光电探测器。所述测量方法是在传统Φ‑OTDR的基础上，通过采用二次相位差分算法，对信号中的相位信息按照一定的间距进行差分后，通过在非振动区域选取固定间距的两个点再次进行相位作差，以消除激光器频率漂移引起的相位信号漂移，降低频率漂移噪声对Φ‑OTDR传感性能的影响，提高了系统对振动事件定量测量的准确度和对低频信号的探测能力。

主权项

1.一种用于补偿相位敏感光时域反射计中频率漂移的二次相位差分测量方法，其特征在于，基于相位敏感光时域反射计，所述相位敏感光时域反射计包含激光器、第一耦合器、声光调制器、脉冲信号发生器、光放大器、环形器、传感光纤、第二耦合器和光电探测器；所述测量方法包括以下步骤：步骤一、数据采集卡采集来自光电探测器的Φ‑OTDR信号；步骤二、在所述传感光纤上选取间距为DAB的两点A、B，对相应位置处的Φ‑OTDR信号进行相位解调，得到A、B两点处的相位信息，对两点处的相位信息做差，计算得到A、B两点的差分相位；步骤三、再使A、B点保持间距不变，从传感光纤起始端开始沿传感光纤以采样间隔ΔL滑动，按照步骤二计算得到整根传感光纤上各位置处间距为DAB的两点之间的差分相位；步骤四、在传感光纤上不受扰动的区域选取另外两点C、D，且使点C、点D之间的距离为DAB；对C、D两点处的相位信息做差，计算得到C、D两点的差分相位；步骤五、对A、B两点间的差分相位与C、D两点间的差分相位作差，输出补偿频率漂移后光纤沿线散射光的相位信息。