[發明專利]用于損耗與擾動事件同步監測的COTDR方法及系統

有效

• 申請號: 202011212280.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112595492B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 吳巖;張益昕;陳曉紅;張旭蘋
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01H9/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 彭程程

1.一種用于損耗與擾動事件同步監測的COTDR方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過時分復用結合頻分復用，使激光器在一個周期內產生N個頻率的探測光脈沖；

對N個頻率的探測光脈沖進行探測與同步接收，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號；具體包括：N個頻率連續光分成兩路，一路作為探測光，另一路作為本振光，將N個頻率的探測光在一個周期內產生等間隔頻移后調制成光脈沖序列，再附加固定的頻移量后，通過環形器輸出至待測光纖；接收返回的背向散射信號，放大后與本振光的兩個偏振態分別進行相干，分別接收并轉化為電信號，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號；

采集N個頻率的兩個偏振態中頻信號，進行數據處理，分別獲得用于損耗監測的COTDR曲線，以及用于振動信號監測的OTDR曲線。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對N個頻率的探測光脈沖進行探測與同步接收，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號，具體包括以下步驟：

通過耦合器接收激光器發出的N個頻率連續光并分成兩路，一路作為探測光，另一路作為本振光；

通過可調移頻器將N個頻率的探測光再次在一個周期內產生等間隔頻移；

通過聲光調制器將頻移后的連續光調制成光脈沖序列，對產生的光脈沖信號附加固定的頻移量，通過光放大器進行光脈沖信號放大后，通過環形器輸出至待測光纖，接收返回的背向散射信號，將信號放大后的背向散射信號輸出至偏振分集相干平衡探測器；

通過偏振分集相干平衡探測器將經過小信號放大器放大后的背向散射光信號與本振光的兩個偏振態分別進行相干，采用兩路高速低噪聲平衡探測器分別接收并轉化為電信號，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號。

3.一種用于損耗與擾動事件同步監測的COTDR方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過時分復用結合頻分復用，使激光器在一個周期內產生N個頻率的探測光脈沖；

向光纖注入與探測光脈沖在時域和功率上互補的填充光脈沖，將探測光脈沖與填充光脈沖進行合波處理；具體包括：N個頻率連續光分成兩路，一路作為探測光，另一路作為本振光，將N個頻率的探測光在一個周期內產生等間隔頻移后，調制成光脈沖序列，對產生的光脈沖信號附加固定的頻移量，將填充光源發出的光調制為與探測光在時序上互補的單頻填充光脈沖，將附加固定的頻移量的光脈沖信號與單頻填充光脈沖進行合波處理；

對合波處理后的N個頻率的探測光脈沖進行探測與同步接收，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號；具體包括：光脈沖信號放大后，通過環形器輸出至待測光纖，接收返回的背向散射信號，放大后與本振光的兩個偏振態分別進行相干，分別接收并轉化為電信號，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號；

采集N個頻率的兩個偏振態中頻信號，進行數據處理，分別獲得用于損耗監測的COTDR曲線，以及用于振動信號監測的OTDR曲線。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，向光纖注入與探測光脈沖在時域和功率上互補的填充光脈沖，將探測光脈沖與填充光脈沖進行合波處理，對合波處理后的N個頻率的探測光脈沖進行探測與同步接收，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號，具體包括以下步驟：

通過耦合器接收激光器發出的N個頻率連續光并分成兩路，一路作為探測光，另一路作為本振光；

通過可調移頻器將N個頻率的探測光再次在一個周期內產生等間隔頻移；

通過第一聲光調制器將頻移后的N個頻率的連續光調制成光脈沖序列，對產生的光脈沖信號附加固定的頻移量；

通過第二聲光調制器將填充光源發出的光調制為與探測光在時序上互補的單頻填充光脈沖；

通過合波模塊將第一聲光調制器發出的多頻探測光脈沖與第二聲光調制器發出的單頻填充光脈沖進行合波處理；

通過光放大器進行光脈沖信號放大后，通過環形器輸出至待測光纖，接收返回的背向散射信號，將信號放大后的背向散射信號輸出至偏振分集相干平衡探測器；

通過偏振分集相干平衡探測器將經過小信號放大器放大后的背向散射光信號與本振光的兩個偏振態分別進行相干，采用兩路高速低噪聲平衡探測器分別接收并轉化為電信號，得到含有N個頻率的兩個偏振態的中頻信號。