[發(fā)明專利]高空間分辨率的大容量光柵陣列OTDR差分解調(diào)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010582634.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111750912B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李凱;徐一旻;宋珂;王月明;馬俊杰;汪文靜
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢烽理光電技術(shù)有限公司;武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種高空間分辨率的大容量光柵陣列OTDR差分解調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟：

將光源發(fā)出的連續(xù)掃頻光調(diào)制成脈沖光，在連續(xù)的兩個周期內(nèi)發(fā)出不同脈寬的脈沖光，相鄰脈寬差值相等；

脈沖光經(jīng)過高密度待測光纖光柵陣列反射，將反射光轉(zhuǎn)換成電信號，并采樣，所述高密度待測光纖光柵包括間距為0.1m的待測光柵和待測光通道；

脈寬每步進(jìn)一次，對相鄰兩個周期脈寬的脈沖光的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行差分運(yùn)算，分別得到每個光柵的反射信號；若相鄰周期的一個脈寬為i，另一個脈寬為j，脈寬差值為1ns，則脈寬為i的脈沖采集到的數(shù)據(jù)中:

第一個采樣數(shù)據(jù)記為D_1,i，其攜帶的信息為光柵G₁～G₁₀反射回來的光強(qiáng)之和；

第二個采樣數(shù)據(jù)記為D_2,i，與第一個數(shù)據(jù)D_1,i相隔0.5ns，其攜帶的信息為光柵G₁～G₁₀+0.05m；

通過 D_1,i、D_2,i兩個采樣點(diǎn)還原出G₁～G₁₀個光柵的反射光譜；

第三個采樣數(shù)據(jù)記為D_3,i,與第一個數(shù)據(jù)D_1,i相隔1ns，其攜帶的信息為光柵G₂～G₁₁反射回來的光強(qiáng)之和，它與D_4,i還原出G₂～G₁₁個光柵的反射光譜；

……

脈寬為j的脈沖采集到的數(shù)據(jù)中：

第一個采樣數(shù)據(jù)記為D_1,j,其攜帶的信息為光柵G₁～G₁₁反射回來的光強(qiáng)之和，它與D_2,j還原出G₁～G₁₁個光柵的反射光譜；

第三個采樣數(shù)據(jù)記為D_3,j，其攜帶的信息為光柵G₂～G₁₂反射回來的光強(qiáng)之和，它與D_4,j還原出G₂～G₁₂個光柵的反射光譜；

……

第n個光柵的反射信號G_n由D_2n-1,j- D_2n,i， D_2n,j- D_2n+1,i兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行還原；

若步進(jìn)值為N，則每個光柵均得到N組反射信號，將N組反射信號進(jìn)行N階平均后，作為每個光柵的最終反射信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空間分辨率的大容量光柵陣列OTDR差分解調(diào)方法，其特征在于，待測光柵為半透半反型光學(xué)傳感器，寬譜光進(jìn)入后與光柵波長重合的光被反射，其他波長的光則會透過。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空間分辨率的大容量光柵陣列OTDR差分解調(diào)方法，其特征在于，步進(jìn)值為N時，則可得到N組差分?jǐn)?shù)組（D_2n-1,j- D_2n,i， D_2n,j- D_2n+1,i），根據(jù)N 組差分?jǐn)?shù)組求得N組G_n，對G_n進(jìn)行N階平均。