[發明專利]一種雙偏振態光纖振動傳感時域檢測系統

有效

• 申請號: 201710538221.8
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107328462B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 王雪峰;曹孟輝;游曉光
• 申請（專利權）人: 昆山金鳴光電科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 嚴泉玉

本發明公開了一種雙偏振態光纖振動傳感時域檢測系統，包括：將傳感光信號進行分光生成第一光束和第二光束；探測第一光束的當前光功率數值；將第二光束輸入到雙偏振態檢偏器，輸出為第一偏振光束和第二偏振光束；探測第三和第二偏振光束的偏振光功率數值，并計算第三和第二偏振光束的偏振光功率數值的離差絕對值集合；生成雙偏振態能量絕對值集合；根據第一光束的當前光功率數值，以及雙偏振態能量絕對值集合，計算相對能量值；根據相對能量值以及預設相對能量閾值判斷是否存在光纖振動。本發明系統可以在成本受限的光纖偏振態振動傳感系統中，不需要增加偏振控制器不需要使用保偏光纖的情況下實現光纖振動的檢測。

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，更具體地，涉及一種雙偏振態光纖振動傳感時域檢測系統。

背景技術

在成本受限的光纖偏振態振動傳感系統中，僅使用單檢偏器即可測定在傳感光纖線路上是否發生了振動。但光源發出的光束偏振態隨溫度變化而變化。這一問題可能造成光纖偏振態檢測振動傳感系統靈敏度的波動，進而發生傳感系統的誤報或漏報。而增加偏振控制器來穩定光源，可能給成本受限的偏振態檢測振動傳感系統帶來較大幅度的成本升高。

另一方面在成本受限的光纖偏振態振動傳感系統中，采用的非保偏光纖中光信號的偏振態對溫度、部署方式以及非保偏光纖品質差異也更為敏感。單檢偏器的靈敏度可能在這些不穩定環境中具有更低的振動傳感靈敏度。

雖然使用保偏光纖可以部分穩定環境變化或光纖品質差異帶來的影響，但保偏光纖的材料成本與部署成本過高，在成本受限的光纖偏振態檢測振動傳感系統中難以得到廣泛應用。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種雙偏振態光纖振動傳感時域檢測系統，其目的在于在成本受限的光纖偏振態振動傳感系統中，不需要增加偏振控制器不需要使用保偏光纖的情況下實現光纖振動的檢測。

為了實現上述目的，本發明提供了一種雙偏振態光纖振動傳感時域檢測系統，包括第一分光器件、第一光功率探測器、雙偏振態檢偏器、第二光功率探測器、第一離差絕對值集合計算模塊、第三光功率探測器、第二離差絕對值集合計算模塊、雙偏振態能量絕對值集合計算模塊、相對能量值計算模塊以及光纖振動判斷模塊，其中：

所述第一分光器件，用于將傳感光信號進行分光生成第一光束和第二光束；

所述第一光功率探測器，用于探測所述第一光束的當前光功率數值；

所述雙偏振態檢偏器，用于接收所述第二光束，所述第二光束通過所述雙偏振態檢偏器輸出為第一偏振光束和第二偏振光束；

所述第二光功率探測器，用于探測所述第一偏振光束的偏振光功率數值，所述第一離差絕對值集合計算模塊用于計算第一偏振光束的偏振光功率數值的離差絕對值集合；

所述第三光功率探測器，用于探測所述第二偏振光束的偏振光功率數值，所述第二離差絕對值集合計算模塊用于計算第二偏振光束的偏振光功率數值的離差絕對值集合；其中，對所述第一偏振光束與所述第二偏振光束采用同樣處理方式同步處理；

所述雙偏振態能量絕對值集合計算模塊，用于根據所述第一偏振光束的偏振光功率數值的離差絕對值集合與所述第二偏振光束的偏振光功率數值的離差絕對值集合生成雙偏振態能量絕對值集合；

所述相對能量值計算模塊，用于根據所述第一光束的當前光功率數值，以及所述雙偏振態能量絕對值集合，計算相對能量值；

所述光纖振動判斷模塊，用于根據所述相對能量值以及預設相對能量閾值判斷是否存在光纖振動。