[發(fā)明專利]基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110941515.1
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113483880A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍葵;尚晉;李秋惠;胡蕊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司;廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 嚴慧

1.一種基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信號發(fā)生模塊，用于發(fā)送脈沖激光信號；

信號調(diào)制模塊，與所述信號發(fā)生模塊連接，用于將脈沖激光信號調(diào)制為探測光信號；

第一降噪模塊，與所述信號調(diào)制模塊和少模光纖連接，用于將所述探測光信號耦合至所述少模光纖激發(fā)不同的光纖模式；還用于根據(jù)所述少模光纖反饋的檢測光信號分時輸出所述光纖模式的基模和高階模；

信號接收模塊，與第一降噪模塊連接，用于對所述基模和所述高階模的檢測光信號進行降噪處理；

信號處理模塊，與所述信號接收模塊連接，用于對所述基模的檢測光信號和所述高階模的檢測光信號分別進行解調(diào)計算，并將所述基模的檢測光信號計算結(jié)果與所述高階模的檢測光信號計算結(jié)果平均計算獲得振動傳感信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第一降噪模塊包括第一環(huán)形器、模式復(fù)用器和光開關(guān)；

所述第一環(huán)形器的第一光口與所述信號調(diào)制模塊的輸出端連接，所述第一環(huán)形器的第二光口與所述模式復(fù)用器的第一端連接，所述第一環(huán)形器的第三光口與所述光開關(guān)的第一端連接，所述模式復(fù)用器的第二端與所述少模光纖連接，所述模式復(fù)用器的第三端與所述光開關(guān)的第二端連接，所述光開關(guān)的第三端與所述信號接收模塊連接；所述第一環(huán)形器用于將所述探測光信號耦合至所述模式復(fù)用器，并通過所述模式復(fù)用器接收反饋的高階模后，由所述第三光口輸出至所述光開關(guān)；所述模式復(fù)用器用于將探測光信號耦合至所述少模光纖激發(fā)不同的光纖模式，并將所述少模光纖反饋的檢測光信號模式解復(fù)用為基模和高階模；所述光開關(guān)用于分時輸出基模和高階模。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，第一降噪模塊還包括耦合器；

所述耦合器輸入端與所述信號調(diào)制模塊的輸出端連接；所述耦合器的第一輸出端與所述第一環(huán)形器的第一光口連接；所述耦合器用于將探測光信號耦合為兩路光信號輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二降噪單元；

所述信號發(fā)生模塊通過所述第二降噪單元與所述信號調(diào)制模塊連接；所述第二降噪單元用于降低所述脈沖激光信號傳輸噪聲。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第二降噪單元包括：第一放大器、第一反射式布拉格光柵和第二環(huán)形器；

所述第一放大器用于將脈沖激光信號的光功率放大；

所述第二環(huán)形器的第一光口與所述第一放大器連接，所述第二環(huán)形器的第二光口與所述第一反射式布拉格光柵連接，所述第二環(huán)形器的第三光口與所述信號調(diào)制模塊輸入端連接；所述第一反射式布拉格光柵用于反射預(yù)設(shè)波長的所述脈沖激光信號；所述第二環(huán)形器用于將所述脈沖激光信號耦合至所述信號調(diào)制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三降噪單元；

所述第一降噪模塊通過所述第三降噪單元與所述信號接收模塊連接；所述第三降噪單元用于降低所述檢測光信號的傳輸噪聲。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述第三降噪單元包括：第二放大器、第二反射式布拉格光柵和第三環(huán)形器；

所述第三環(huán)形器的第一光口與所述第二放大器連接，所述第三環(huán)形器的第二光口與所述第二反射式布拉格光柵連接，所述第三環(huán)形器的第三光口作為所述第三降噪單元的輸出端與所述信號接收模塊連接；所述第二反射式布拉格光柵用于反射預(yù)設(shè)波長的所述檢測光信號；所述第三環(huán)形器用于將所述檢測光信號耦合至所述信號接收模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于少模光纖的振動傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收模塊包括：聲光調(diào)制器和非平衡馬赫澤恩德干涉儀；

所述聲光調(diào)制器與所述第三環(huán)形器的第三光口連接，所述聲光調(diào)制器用于調(diào)制所述檢測光信號的頻率；

所述非平衡馬赫澤恩德干涉儀與所述信號處理模塊連接，所述非平衡馬赫澤恩德干涉儀用于提高所述檢測光信號的波分精度。