[發明專利]一種脈沖光的光纖布里淵譜擬合方法

有效

• 申請號: 201510020266.7
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104535094B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 楊志;李永倩;尚秋峰;趙麗娟
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,高錫明

1.一種脈沖光的光纖布里淵譜擬合方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：

步驟A：采用布里淵光時域反射計(BOTDR)傳感測量系統測得傳感光纖的布里淵譜頻域采樣值{(f_k，S_k)，k＝1,2…N}，N為采樣點數，f_k為布里淵譜的掃描檢測頻點，S_k為對應頻點f_k處的布里淵譜樣值，采樣頻率范圍(Δf＝f_N-f₁)至少為3倍的布里淵譜半值全寬(即3dB帶寬)，并使布里淵譜峰值頻率位于采樣頻率范圍中心區域，確保采樣值包含有一個完整的3dB帶寬布里淵譜樣值；

步驟B：對所測布里淵譜采樣值{(f_k，S_k)，k＝1,2…N}采用下式函數進行擬合，

SSP(f)=AΓ(Γ/2)2+4π2(f-fB)2+A2e-Γ·T/2[(Γ/2)2-4π2(f-fB)2]cos[2π(f-fB)T]T[(Γ/2)2+4π2(f-fB)2]2-A4πe-Γ·T/2Γ(f-fB)sin[2π(f-fB)T]+2[(Γ/2)2-4π2(f-fB)2]T[(Γ/2)2+4π2(f-fB)2]2]]>

其中，A、Γ、f_B和T為待擬合參量，A為幅度系數、Γ為聲子衰減系數、f_B為布里淵頻移，T為散射脈沖光的相干時間，f為布里淵散射的斯托克斯光或反斯托克斯光與光源頻率之差；上式右邊第一項為洛侖茲函數，上式右邊第二、三項為脈沖光帶來的光譜展寬部分；可應用Levenberg-Marquardt算法或其它數值擬合算法進行擬合；

步驟C：將擬合完成后所得到的A、Γ、f_B和T的值代入上式，該式即為脈沖光的布里淵譜，Γ、f_B和T的值分別為所測得的光纖中的聲子衰減系數、布里淵頻移和散射脈沖光的相干時間。

2.根據權利要求1所述一種脈沖光的光纖布里淵譜擬合方法，其特征在于，所述布里淵譜采樣值{(f_k，S_k)，k＝1,2…N}是由布里淵光時域反射計(BOTDR)系統采用外差方式檢測的；檢測時，首先對脈沖光的自發布里淵散射斯托克斯光或反斯托克斯光與光源進行外差檢測，然后對外差檢測之后的電信號中各f_k頻率分量的功率進行檢測，得到布里淵譜采樣值{(f_k，S_k)，k＝1,2…N}。