[發明專利]一種減小OFDR光源非線性相位影響的系統及方法

有效

• 申請號: 202011249634.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112461276B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張利勛;陶藝文;夏明;歐中華;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 許志輝

1.一種減小OFDR光源非線性相位影響的系統，包括OFDR光路系統，其特征在于：還包括一個測試光纖(6a)，所述OFDR光路系統至少包括光環形器(4a)和第二3dB光耦合器(10)；所述測試光纖(6a)一端連接光環形器(4a)的輸出端口2，另一端連接第二3dB光耦合器(10)的輸入端口2；

其中，所述OFDR光路系統包括可調諧窄線寬激光光源(1a)、第一光耦合器(2a)、主干涉儀和輔助干涉儀；

所述主干涉儀包括第二光耦合器(3a)、光環形器(4a)、偏振控制器(5a)、測試光纖(6a)和第一3dB光耦合器(7a)，所述第二光耦合器(3a)的輸出端口2與光環形器(4a)的輸入端口1相連，所述第二光耦合器(3a)的輸出端口3與偏振控制器(5a)相連，所述光環形器(4a)的輸出端口2與測試光纖(6a)相連，所述光環形器(4a)的輸出端口3與第一3dB光耦合器(7a)的輸入端口1相連，所述偏振控制器(5a)的輸出端與第一3dB光耦合器(7a)的輸入端口2相連；

所述輔助干涉儀包括第一光耦合器(2a)、光環形器(4a)、測試光纖(6a)和第二3dB光耦合器(10)，所述第一光耦合器(2a)的輸出端口3與第二3dB光耦合器(10)的輸入端口1相連，所述測試光纖(6a)與第二3dB光耦合器(10)的輸入端口2相連；

其中，所述OFDR光路系統還包括偏振分束器，光電平衡探測器，數據采集卡(14)和信號處理系統(15)；

所述第一3dB光耦合器(7a)的輸出端口3與第一偏振分束器(8a)的輸入端口1相連，所述第一3dB光耦合器(7a)的輸出端口4與第二偏振分束器(9a)的輸入端口1相連，所述第一偏振分束器(8a)的輸出端口2與第二光電平衡探測器(12)的輸入端口1相連，所述偏振分束器(8)的輸出端口3與第一光電平衡探測器(11)的輸入端口2相連；所述第二偏振分束器(9a)的輸出端口2與第一光電平衡探測器(11)的輸入端口1相連，所述第二偏振分束器(9a)的輸出端口3與第二光電平衡探測器(12)的輸入端口2相連；

所述第二3dB光耦合器(10)的輸出端口3與第三光電平衡探測器(13)的輸入端口1相連，所述第二3dB光耦合器(10)的輸出端口4與第三光電平衡探測器(13)的輸入端口2相連，所述第二光電平衡探測器(12)、第一光電平衡探測器(11)和第二光電平衡探測器(12)的輸出端分別與數據采集卡(14)相連，數據采集卡(14)與信號處理系統(15)相連。

2.一種減小OFDR光源非線性相位影響的方法，應用于權利要求1任意一項所述的一種減小OFDR光源非線性相位影響的系統，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：可調諧窄線寬激光光源(1a)發出的可調諧窄線激光經第一光耦合器(2a)分光后，一部分進入主干涉儀，另一部分光進入輔助干涉儀；

步驟2：進入主干涉儀的可調諧窄線激光經過第二光耦合器(3a)分光后，一部分光進入光環形器(4a)的輸入端口1，從光環形器(4a)的輸出端口2出來進入測試光纖(6a)，測試光纖(6a)中的后向瑞利散射光從2端口進入至光環形器(4a)的輸出端口3到達第一3dB光耦合器(7a)，另一部分光則經過偏振控制器(5a)后到達第一3dB光耦合器(7a)，與從光環形器(4a)出來的光信號發生拍頻干涉，得到拍頻信號I₁(t)；

拍頻干涉后的光經過第一偏振分束器(8a)和第二偏振分束器(9a)后被分為P光和S光，分別被平衡探測器(11)和平衡探測器(12)探測；

步驟3：進入測試光纖(6a)的信號光通過測試光纖(6a)進入第二3dB光耦合器(10)，與從第一光耦合器(2a)的輸出端口3出來的光發生拍頻干涉，得到拍頻信號I₂(t)，干涉光分成兩束，隨即被平衡探測器(13)探測；

步驟4：平衡探測器將干涉光信號轉化為電信號后傳至數據采集卡(14)，數據采集卡(14)通過采樣將模擬信號轉化為數字信號傳輸給信號處理系統(15)處理。