[發(fā)明專利]光纖感測系統(tǒng)及其操作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380023537.3
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN104541151A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·L·戈德納;A·H·謝爾貝特錢;E·烏德;S·P·勞特
• 申請（專利權(quán)）人: 美國地震系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41;G01P15/093;G01V1/18;G01B9/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

1.一種光纖感測系統(tǒng)，包括：

光源，其適合于提供多個(gè)波長上的光信號(hào)；

多個(gè)波長抽頭，其用于將所述光信號(hào)分成所述多個(gè)波長中的每個(gè)波長上的信號(hào)部分；

多個(gè)光傳感器，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器被配置為接收所述多個(gè)波長中的相應(yīng)波長上的所述信號(hào)部分的其中之一；

多個(gè)波長合束器，其用于將來自所述多個(gè)光傳感器的信號(hào)部分組合成重新組合的信號(hào)；

光接收器，其用于接收所述重新組合的信號(hào)；以及

光纖路徑，其位于所述光源與所述光接收器之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)波長中的每個(gè)波長上的所述信號(hào)部分是來自所述光源的窄線寬輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括光纖加速度計(jì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括具有換能器的干涉儀，所述干涉儀用于將所述光纖路徑的光纖中的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成所述光纖上的所述光信號(hào)的光強(qiáng)變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括光纖加速度計(jì)，所述光纖加速度計(jì)包括固定芯軸和可移動(dòng)芯軸，其中，所述光纖路徑的光纖纏繞在所述固定芯軸和所述可移動(dòng)芯軸上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器是光纖水聽器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光纖水聽器由涂覆有帶孔隙的彈性體的光纖構(gòu)成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括邁克爾遜干涉儀。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括法布里-珀羅干涉儀。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括光纖布拉格光柵。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述光傳感器中的每個(gè)光傳感器包括Sagnac干涉儀。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長抽頭中的每個(gè)波長抽頭是波長鑒別器。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長抽頭中的每個(gè)波長抽頭包括光分插復(fù)用器。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長抽頭中的每個(gè)波長抽頭包括波長解復(fù)用器。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長抽頭中的每個(gè)波長抽頭包括斜率濾波器。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長抽頭中的每個(gè)波長抽頭包括波分復(fù)用器。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感測系統(tǒng)，其中，所述波長合束器中的每個(gè)波長合束器包括光分插復(fù)用器、波長復(fù)用器和斜率濾波器的至少其中之一。

18.一種操作光纖感測系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)從光源發(fā)射光信號(hào)，以使所述光信號(hào)包括多個(gè)波長；

(b)利用多個(gè)波長抽頭將所述光信號(hào)分成所述多個(gè)波長中的每個(gè)波長上的信號(hào)部分；

(c)在多個(gè)光傳感器中的相應(yīng)光傳感器處接收所述信號(hào)部分中的信號(hào)部分；

(d)利用多個(gè)波長合束器將來自所述多個(gè)光傳感器的信號(hào)部分組合成重新組合的信號(hào)；以及

(e)在光接收器處接收所述重新組合的信號(hào)。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，步驟(c)還包括將物理量轉(zhuǎn)換為所述多個(gè)光傳感器中的相應(yīng)光傳感器中所包含的光纖內(nèi)的光學(xué)相位變化的步驟。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述物理量包括加速度和壓力的至少其中之一。

21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中步驟(c)還包括通過使用干涉儀將所述光纖內(nèi)的所述光學(xué)相位變化轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)變化的步驟。

22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述重新組合的信號(hào)的一部分轉(zhuǎn)換為與所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的物理量成比例的電輸出的步驟。