[发明专利]基于多芯光纤布里渊散射的有缆潜水器定位装置及方法

摘要

一种基于多芯光纤布里渊散射的有缆潜水器定位装置及方法，装置包括具有多芯光纤、扇入扇出模块、N个环形器、多芯光纤布拉格光栅、布里渊光时域反射/分析解调仪和数据处理平台。本发明将多芯光纤内嵌于脐带缆的中央，可以同时提供光纤通信和水下定位功能；调节布里渊光时域反射/分析解调仪中探测光的宽度，实现对脐带缆的快速定位与精细定位；通过多芯光纤消除同一地点中的温度影响；利用多芯光纤及其布里渊频移来获取应变矢量信息，进而对脐带缆进行三维重构，提高了有缆潜水器的定位精度，降低环境因素对水下定位的影响，可靠性更高；对脐带缆的形态进行了应变矢量监测，为多台有缆潜水器的协同作业提供了可能。

主权项

1.一种基于多芯光纤布里渊散射的有缆潜水器定位装置，其特征在于包括多芯光纤(8)、扇入扇出模块(9)、N个环形器(10)、多芯光纤布拉格光栅(11)、布里渊光时域反射/分析的解调仪(12)和数据处理平台(13)，所述的数据处理平台(13)与所述的解调仪(12)的控制端相连，所述的解调仪(12)有N个子输出端和N个子输入端，第i个子输出端将波长λ₁的探测光与波长为λ₂的连续光经第i光纤输入所述的第i环形器(10)第1端口(10‑1)，所述的第i环形器(10)第2端口(10‑2)与所述的扇入扇出模块(9)的第i扇入端口相连，该扇入扇出模块(9)的扇出端口与所述的多芯光纤(8)相连，所述的多芯光纤布拉格光栅(11)的中心波长为λ₂，且与所述的多芯光纤(8)的末端相连，所述的第i环形器(10)第3端口(10‑3)与所述的解调仪(12)的第i个输入端口相连；所述的多芯光纤(8)具有N根纤芯(14)，N≥3，其中，一根纤芯位于所述的多芯光纤(8)的中心，称为中心纤芯，其余N‑1根纤芯围绕该中心纤芯在多芯光纤(8)的横截面内呈中心对称分布。