[发明专利]基于超强抗弯多芯光纤柔性光缆的分布式水听器

摘要

本发明公开了基于超强抗弯多芯光纤柔性光缆的分布式水听器，涉及光纤传感和水听器领域；其包括顺次连接的分布式光纤水听器和超强抗弯多芯光纤柔性光缆；上述光缆包括中心支撑层、p根多芯光纤和外护层，每根多芯光纤包括q根纤芯，多芯光纤套设紧包套管，p根多芯光纤同向等距螺旋缠绕在中心支撑层上；分布式光纤水听器包括脉冲调制模块、多路解复用模块和多路复用模块，多根多芯光纤中信号进行空分复用的同时对每一路时分信道采取频分复用。本发明将空分复用结合频分复用，系统对外界声波的频率响应范围大幅提升，达到水听器的需求；柔性光缆大幅增加了对于外界声压的灵敏度；同时成本低、灵敏度各位置相同，适用于长距离监测和大规模组网。

主权项

1.基于超强抗弯多芯光纤柔性光缆的分布式水听器，其特征在于：包括顺次连接的分布式光纤水听器(201)和超强抗弯多芯光纤柔性光缆(101)；/n所述超强抗弯多芯光纤柔性光缆(101)包括中心支撑层(802)、p根多芯光纤(804)和外护层(801)，所述每根多芯光纤(804)包括q根纤芯，所述p根多芯光纤(804)同向等距螺旋缠绕在中心支撑层(802)上；/n所述分布式光纤水听器(201)包括脉冲调制模块(302)、多路复用模块(303)和多路解复用模块(306)，所述多根多芯光纤(804)中信号进行空分复用的同时对每一路时分信道采取频分复用，调制和解调公式如下：/n脉冲调制模块(302)依次循环调制出p×q组载波频率为f₁，f₂，…，f_h的短脉冲，相邻脉冲的间隔时间τ为：/n /n其中，h为频分复用所用的中频个数，n为多芯光纤中纤芯的折射率，L为待测光纤的长度，c为真空光速；/n信号经包括p×q路输出端口的多路复用模块(303)后，每个通道输出脉冲串的重频为c/2Ln，相邻通道的脉冲串的时间延迟量为2Ln/(pq-1)c；/n多路解复用模块(306)中的每一路引入本振光进行下变频，提取载波频率为f₁，f₂，…，f_h的短脉冲对应的瑞利散射光相位变化量；设第1路输出的中频为f₁的脉冲所提取出的信号对应的采样时刻为0，则第k路(k＝1，2，…，p×q)输出的中频为f_i(i＝1，2，…，h)的脉冲所提取出的信号对应的采样时刻为：/n /n