[發(fā)明專利]基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010508250.8
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101969344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈波;趙棟;唐璜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/12
• 分類號(hào): H04B10/12;H04B10/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于由解調(diào)終端、傳輸光纜和全光纖傳感終端組成，解調(diào)終端位于遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，全光纖傳感終端位于需要聲音監(jiān)聽(tīng)的待測(cè)區(qū)域，傳輸光纜連接解調(diào)終端和全光纖傳感終端；所述全光纖傳感終端和傳輸光纜由光纖無(wú)源器件組成；所述全光纖傳感終端中包含有傳感光纖，利用光纖的光彈效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境中聲音信號(hào)的采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于所述解調(diào)終端包含有光源模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和軟件模塊；其中，光源模塊進(jìn)行光信號(hào)的發(fā)射，光電轉(zhuǎn)換模塊接收光源模塊發(fā)射的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，數(shù)據(jù)采集模塊采集該電信號(hào)并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行傳感信號(hào)的解調(diào)和對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、處理，數(shù)據(jù)顯示模塊負(fù)責(zé)人機(jī)交互、顯示、報(bào)警，軟件模塊實(shí)現(xiàn)算法、控制程序、交互界面處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于所述傳感光纖是普通光纖，由纖芯、包層、涂覆層組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于所述解調(diào)終端根據(jù)全光纖傳感終端中對(duì)光信號(hào)的具體調(diào)制類型的不同，而采用不同的解調(diào)方法和結(jié)構(gòu)，其中：

對(duì)光波的相位調(diào)制，通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的干涉光路實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感信號(hào)的解調(diào)；對(duì)光波的波長(zhǎng)調(diào)制，通過(guò)光譜分析實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感信號(hào)的解調(diào)；對(duì)光波的振幅調(diào)制，通過(guò)直接的光強(qiáng)分析實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感信號(hào)的解調(diào)；對(duì)光波的偏振調(diào)制，通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的起偏、檢偏光路實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感信號(hào)的解調(diào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于所述全光纖傳感終端有N?個(gè)，每個(gè)終端包括傳感光纖（31）、反射鏡（32）、光預(yù)處理模塊（33）；光預(yù)處理模塊（33）中包括3×3光纖耦合器（331）、2×2光纖耦合器（332）、光纖延遲線（333）、第一光纖跳線(334)、第二光纖跳線(335)，其中第一光纖跳線（334）、第二光纖跳線(335)連接3×3光纖耦合器(331)和2×2光纖耦合器(332)，光纖延遲線(333)制作在第一光纖跳線(334)上；

解調(diào)終端發(fā)出N個(gè)寬光譜的初始光信號(hào)，通過(guò)傳輸光纜被分別分配到N個(gè)全光纖傳感終端；在全光纖傳感終端中，光能量被3×3光纖耦合器(331)分為3個(gè)光分量，只使用其中的兩個(gè)光分量；其中進(jìn)入第二跳線(335)的光分量直接進(jìn)入2×2光纖耦合器(332)中；進(jìn)入第一跳線(334)的光分量經(jīng)過(guò)光纖延遲線(333)，產(chǎn)生延時(shí)τ后，再進(jìn)入2×2光纖耦合器(332)；第一跳線(334)、第二跳線(335)中的兩個(gè)光分量在2×2光纖耦合器(332)中合并后進(jìn)入傳感光纖(31)，在傳感光纖(31)內(nèi)部傳播的是兩個(gè)具有時(shí)間差τ的光分量，這兩個(gè)光分量經(jīng)過(guò)一定距離的向前傳播后，遇到傳感光纖(31)末端的反射鏡(32)，被反射后沿傳感光纖(31)原路向后傳播，至2×2光纖耦合器(332)后，原來(lái)具有時(shí)間差τ的兩個(gè)光分量被再次分光后分別通過(guò)具有光纖延遲線(333)的第一跳線(334)和沒(méi)有延時(shí)的第二跳線(335)，并進(jìn)入3×3光纖耦合器(331)中合并，合并后進(jìn)入傳輸光纜，并通過(guò)傳輸光纜回到解調(diào)終端中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光彈效應(yīng)的大區(qū)域聲音監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，其特征在于所述全光纖傳感終端有N?個(gè)，每個(gè)終端由傳感光纖（31）和光纖光柵（311）組成，光纖光柵（311）制作在傳感光纖（31）上；

解調(diào)終端發(fā)出寬光譜的初始光信號(hào)，通過(guò)傳輸光纜被分別分配到N個(gè)全光纖傳感終端；在每個(gè)全光纖傳感終端中，根據(jù)光纖光柵（311）的周期和折射率的不同，向解調(diào)終端后向反射回特定波長(zhǎng)λ_N的光信號(hào)；解調(diào)終端接收到包含有N個(gè)λ_N波長(zhǎng)信息的被調(diào)制光信號(hào)后，將其進(jìn)行分離，根據(jù)λ_N的變化信息，即可求得待測(cè)區(qū)域聲音信號(hào)的變化波形，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)全光纖傳感終端周圍環(huán)境中聲音信號(hào)的真實(shí)還原。