[發(fā)明專利]光纖中分布式動(dòng)態(tài)布里淵傳感

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280015150.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN103443604A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 摩舍·圖爾;亞伊爾·佩勒德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雷蒙特亞特特拉維夫大學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24;G01M11/00;G01D5/353;G01K11/32
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

1.一種方法，包括：

推導(dǎo)受測(cè)光纖沿其長(zhǎng)度的平均特性；

生成可變頻率探測(cè)信號(hào)，使得所述可變頻率被定制為在沿著所述光纖的指定點(diǎn)處與相應(yīng)的所述平均特性匹配；

將所述可變頻率探測(cè)信號(hào)注入所述光纖的第一端并且將周期性脈沖信號(hào)注入所述光纖的第二端，其中，同步進(jìn)行所述注入，從而在沿著所述光纖的每一個(gè)所述指定點(diǎn)處進(jìn)行受激布里淵散射，使得所述探測(cè)信號(hào)與所述泵浦信號(hào)之間的頻率差匹配所述光纖的所述平均特性；以及

測(cè)量所述受激布里淵散射的出現(xiàn)，以產(chǎn)生表示沿著整個(gè)所述光纖的所有點(diǎn)處的應(yīng)變和溫度的數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光纖的所述平均特性與沿著整個(gè)布里淵不均勻光纖的非均勻應(yīng)變相關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，針對(duì)每個(gè)光纖部分，具有以第一頻率和第一段長(zhǎng)度表征的平均布里淵頻移，所述探測(cè)信號(hào)具有相應(yīng)特性第二頻率和第二段長(zhǎng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述探測(cè)波的每個(gè)頻段被選擇為與沿著相應(yīng)的所述段的洛倫茲布里淵增益譜的斜面的預(yù)定點(diǎn)重合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在所述光纖的平均特性緩慢改變的情況下，跟蹤所述光纖隨時(shí)間的所述平均特性并且重新調(diào)節(jié)所述可變頻率探測(cè)信號(hào)的頻率成分，以在所述注入時(shí)產(chǎn)生更好的同步。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在所述光纖的平均特性緩慢改變的情況下，評(píng)估來(lái)自距離z的強(qiáng)度波動(dòng)的平均值，并且將所述平均值用作反饋信號(hào)，從而適當(dāng)?shù)刂匦抡{(diào)節(jié)所述可變頻率探測(cè)信號(hào)的頻率成分，以在所述注入時(shí)產(chǎn)生更好的同步。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在所述光纖的平均特性緩慢改變的情況下，通過(guò)生成并感測(cè)抖動(dòng)探測(cè)信號(hào)來(lái)跟蹤所述布里淵增益譜的峰值，以在所述注入時(shí)產(chǎn)生更好的同步。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在所述光纖的平均特性緩慢改變的情況下，以指定時(shí)間點(diǎn)重復(fù)執(zhí)行常規(guī)的BOTODA測(cè)量，以在所述注入時(shí)產(chǎn)生更好的同步。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述生成中，產(chǎn)生多個(gè)不同的經(jīng)定制的探測(cè)信號(hào)，從而每個(gè)經(jīng)定制的探測(cè)信號(hào)與非均勻分布的BGS洛倫茲上的一個(gè)不同點(diǎn)匹配，并且其中，在所述注入中，將所述多個(gè)不同的經(jīng)定制的探測(cè)信號(hào)注入所述光纖的所述第一端，并且將所述周期性脈沖信號(hào)注入所述光纖的所述第二端，其中，同步進(jìn)行所述注入使得每個(gè)經(jīng)定制的探測(cè)波遇到一個(gè)不同的泵浦脈沖，以根據(jù)在所述BGS洛倫茲上的一個(gè)指定點(diǎn)獲得所述測(cè)量。

10.一種系統(tǒng)，包括：

用于推導(dǎo)受測(cè)光纖沿其長(zhǎng)度的平均特性的裝置；

第一光源，被配置為生成可變頻率探測(cè)信號(hào)，從而所述可變頻率被定制為在沿著所述光纖的指定點(diǎn)處與相應(yīng)的所述平均特性匹配；

第二光源，被配置為生成周期性脈沖信號(hào)；

用于將所述可變頻率探測(cè)信號(hào)注入所述光纖的第一端并且將周期性脈沖信號(hào)注入所述光纖的第二端的裝置，其中，同步進(jìn)行所述注入，從而在沿著所述光纖的每一個(gè)所述指定點(diǎn)處進(jìn)行受激布里淵散射，使得所述探測(cè)信號(hào)與所述泵浦信號(hào)之間的頻率差匹配所述光纖的所述平均特性；以及

測(cè)量裝置，被配置為測(cè)量所述受激布里淵散射的出現(xiàn)，以產(chǎn)生表示沿著整個(gè)所述光纖的所有點(diǎn)處的應(yīng)變和溫度的數(shù)據(jù)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖的所述平均特性與沿著整個(gè)布里淵不均勻光纖分布的平均應(yīng)變/溫度相關(guān)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)每個(gè)光纖部分，具有以第一頻率和第一段長(zhǎng)度表征的平均布里淵頻移，所述探測(cè)信號(hào)具有相應(yīng)特性第二頻率和第二段長(zhǎng)度。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述探測(cè)波的每個(gè)頻段被選擇為與沿著相應(yīng)段的洛倫茲布里淵增益譜的斜面的預(yù)定點(diǎn)重合。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括以下裝置：用于評(píng)估來(lái)自距離z的強(qiáng)度波動(dòng)的平均值，并且將所述平均值用作反饋信號(hào)，從而適當(dāng)?shù)刂匦抡{(diào)節(jié)所述可變頻率探測(cè)信號(hào)的頻率成分，以在受測(cè)光纖的平均特性緩慢改變的情況下，在所述注入時(shí)產(chǎn)生更好的一致。