[發明專利]基于瑞利散射的降噪分布式光纖水聽的應用

在審

• 申請號: 201710015484.0
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108288999A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 劉浩宇;魏嘉;劉本剛;柴軍杰;李建彬
• 申請（專利權）人: 光子瑞利科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04B10/2507
• 分類號: H04B10/2507;H04B10/071;G01H9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種分布式光纖水聽陣列技術，光纖中影響水聽的噪聲生成原因，其特征在于，包括：

在分布式光纖陣列水聽器的真實海洋應用場景中，光纖所處的環境的影響(溫度、濕度)以及外力作用(潮汐、風浪等)，光纖中折射率將沒有規律的進行變化；隨著光纖距離的增長，這種變化也會進行累積，最終會在光纖中形成強的背景噪聲。

2.根據權利要求1所述的方法，光纖中擾動噪聲的研究，其特征在于，包括：

擾動噪聲分為兩類：第一類為較大強度的應力作用導致光纖長度變化的，非平衡相位調制噪聲；另一類為光纖受彎曲后，從海洋水聽器引入的偏振噪聲。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述擾動噪聲的自我調制消除噪聲來降低對光纖水聽影響，所述的步驟包括：

自我調制消除噪聲經過很長時間的發展已在雷達等領域廣泛應用；在分布式光纖水聽系統中，通過光纖傳輸中的耦合性，實現高可用低數組的具有參考值的探針和設計濾波器算法，對擾動噪聲進行消除。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，基于瑞利散射的Φ-OTDR絕對敏感光領域反射弧，包括：

水聲波會造成瑞利散射光相位的變化，檢查這種變化定位外界各種有用信息，由于脈沖光前后沿的共振作用，相位的變化將引起后向瑞利散射發生變化，其他位置瑞利散射保持不變，Φ-OTDR對光源噪聲比要求較高,對于其他噪聲影響越小，共振性越好，同時準確率越高，這樣的變化可定位入侵位置。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述干擾噪聲會產生頻率漂移,所以要求光纖中瑞利散射具有光源的窄線寬；

得到入侵后瑞利散射后，步驟還包括：

判斷如入侵后瑞利散射與入侵前瑞利散射的差值曲線，根據曲線不同分析聲源、音譜等。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述對后瑞利散射曲線的分析步驟包括：

光源將外界振動加載到散射光相位中，利用散射光的時域反射實現定位，同時可利用共振解調技術解調出相位變化信息。