[發明專利]干涉儀型光纖干擾檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201280065977.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN104040598A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 金孝相;鄭浩鎮;龍載哲
• 申請（專利權）人: 法柏有限公司
• 主分類號: G08B13/186
• 分類號: G08B13/186
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金龍河;穆德駿

技術領域

本發明涉及利用光纖的檢測裝置，更詳細地，涉及能夠利用干涉儀以高靈敏度檢測向檢測用光纖施加的外部干擾的檢測系統。

背景技術

一般來說，在對侵入、破壞、老化或沖擊引起的破壞等進行監視方面，若利用人力則需要很多人員和費用。并且，當監視人員一不小心或暫離崗位時，可能在警戒方面導致失敗，并且，在惡劣氣候或視線不完整的夜間的情況下，可能難以借助人力對侵入進行監視。

因此，以對這種軍事警戒或重要設施的借助人力的監視的輔助單元或對于不太重要的設施的無人監視為目的，產生了利用傳感器的自動監視系統的必要性，為此，出現了紅外線攝像頭或閉路電視(TV)。但在這種情況下，攝像頭與顯示器的數量以與監視點的數量成正比的方式增加，因而在監視點的數量方面存在絕對的局限性，并且，這也需要查看顯示器的人員常在，因此，具有因暫離崗位或一不小心而侵入監視失敗的問題。

為了解決這種電子監視的問題，嘗試過一種自動侵入監視，其使用了以適當的高度架設在警戒線的空中的光纖和OTDR(Optical?Time?Domain?Reflectometry，光時域反射儀)計測器。

這種利用光纖的侵入監視，利用OTDR計測器確認是否侵入和侵入地點，上述OTDR計測器，當假設在警戒線的空中的光纖被侵入人員切斷時，能夠確認在切斷部之后的區域中不存在基于瑞利(Rayleigh)散射的反射以及侵入地點。

另一方面，作為其他形態的利用光纖干擾檢測傳感器的檢測方法有：監視向光纖內添加有稀土類金屬元素的特殊光纖上施加由侵入人員引起的壓力時的反射光的強度變化的方式；以及利用普通光纖為傳感器元件，但利用相干長度比普通激光二極管更長的高功率激光系統，利用OTDR等確認因侵入人員而受到壓力的部分的光纖的折射率變化引起的兩折射率警戒面中的反射光的干涉而確認侵入位置，并生成自動警報的方式等。

但以如上所述的方式設置的光纖，由于因侵入人員或通過人員、風等自然因素及其他動物等而容易被切斷，因而在實際操作上存在諸多問題，并且，在維護方面需要巨大的費用和人力。

一般來說，在利用光纖和OTDR的侵入檢測系統的情況下，由于架設在空中的光纖的強度較弱，因而能夠被經過的動物或被風搖擺的樹枝而輕易折斷。但為了改善這一問題而使用強度增強的粗的光纖的情況下，會輕易被侵入人員發現，或者相反地，在該斷的時候不斷，從而導致難以形成適當的侵入檢測的另一問題。另外，如果一旦光纖斷開，則在投入專門人員進行維修之前不可能重新使用，且由于沒有自動警報功能或報告功能，因而完全沒有實用化的可能性。

另一方面，監視基于侵入人員經過特殊光纖時所施加壓力的發射光強度的方式，能夠以埋設于更加安全的地下的方式使用，但在這種情況下，反射光的強度變化極其甚微，難以用作有效的對人檢測傳感器。并且，利用OTDR等檢測基于光纖的折射率變化的兩折射率警戒面中的反射光的干涉的方式，由于傳感器的靈敏度下降，且傳感器系統的價格過高，因而很難達到常用化。

因此，需要能夠更加容易地確認侵入人員是否侵入及侵入地點、侵入對象的檢測裝置。

發明內容

技術問題

本發明的目的在于，提供能夠更加容易地確認侵入人員是否侵入及侵入地點、侵入對象的檢測裝置。

解決問題的手段

本發明一實施例的干涉儀型光纖干擾檢測裝置，包括：檢測光纖，用于檢測外部干擾；光信號發生部，用于輸出脈沖形態的光信號；光干涉部，向檢測光纖輸出將從光信號發生部輸出的光信號分割并沿著不同長度的光程行進后結合而成的檢測光信號，并輸出將從上述檢測光纖返回的檢測光信號分割并沿著不同長度的光程行進后結合而成的干涉檢測信號；光接收部，將從上述光干涉部輸出的上述干涉檢測光信號轉換為電信號并輸出；以及信號處理部，分析從上述光接收部輸出的電信號，掌握向上述檢測光纖施加的外部干擾的位置及種類。

優選地，上述檢測光纖可包括由FC/PC(face?contact/physical?contact?connector，面接觸/物理接觸)連接器相連接的多個光纖線纜的連接點的反射點，或利用光纖光柵的反射點。

并且，檢測光纖包括保偏光纖或強化了瑞利后向散射的光纖。