[發明專利]一種提高光纖振動系統探測距離的方法

在審

• 申請號: 202210084939.5
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114459593A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 劉云龍;李康;劉清振;李云;胡海林;余紅榮;俞雋;于連慶;孫瑞強;楊偉輝;王勇
• 申請（專利權）人: 北京信維科技股份有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京巨弘知識產權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 張婧

1.一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、脈沖光調制裝置(1)將激光源(2)和脈沖信號發生器(3)產生的信號調制成時分脈沖序列信號并輸出至濾波放大系統(4)，所述時分脈沖序列信號包括若干個時分排列的具有時間寬度的脈沖序列信號，每個所述脈沖序列信號中包括若干個連續光信號；

S2、所述時分脈沖序列信號經所述濾波放大系統(4)濾波和放大，保持輸出平均功率不變、提高輸出峰值功率后輸出至無源傳感模塊(5)，所述無源傳感模塊(5)產生兩路時分脈沖干涉信號輸出至接收探測器(6)，所述接收探測器(6)接收兩路所述時分脈沖干涉信號并轉換為兩路電信號輸出至信號處理裝置，所述激光源(2)、所述無源傳感模塊(5)和所述接收探測器(6)為雙MZ干涉系統；

S3、所述信號處理裝置將電信號解析還原為所述時分脈沖干涉信號，通過判斷每個所述時分脈沖干涉信號的特征，挑選所述時分脈沖干涉信號并進行解析后提取出振動信息的位置特征和分類特征，光纖振動系統探測完成。

2.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：步驟S1中，所述脈沖光調制裝置(1)為以下任意一種：AOM聲光調制器、半導體光放大器、電光調制器；

所述脈沖序列信號的寬度為ms級；所述脈沖序列信號按規律排列以進行解析還原。

3.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：所述連續光信號為連續直流光信號或者連續脈沖光信號；

所述連續脈沖光信號的周期寬度為百ns級。

4.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：步驟S2包括：

S21、所述時分脈沖序列信號經所述濾波放大系統(4)濾波和放大后輸出至所述無源傳感模塊(5)；

S22、所述無源傳感模塊(5)中的第一分光耦合器(51)接收所述時分脈沖序列信號并分別輸出至第二分光耦合器(52)和第三分光耦合器(53)，所述第二分光耦合器(52)將所述時分脈沖序列信號經傳感臂轉換為所述時分脈沖干涉信號輸出至所述第三分光耦合器(53)并經過傳導臂輸出至所述接收探測器(6)的第一光電探測板(61)生成順時針電信號，所述第三分光耦合器(53)將所述第一分光耦合器(51)經過所述傳導臂輸出的所述時分脈沖序列信號輸出至所述傳感臂轉換為所述時分脈沖干涉信號并經過所述第二分光耦合器(52)輸出至所述接收探測器(6)的第二光電探測板(62)生成逆時針電信號。

5.根據權利要求4所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：所述傳感臂為所述第二分光耦合器(52)和所述第三分光耦合器(53)之間的光纖，所述傳導臂包括所述第一分光耦合器(51)、所述第三分光耦合器(53)之間的光纖和所述第三分光耦合器(53)、所述第一光電探測板(61)之間的光纖。

6.根據權利要求4所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：所述第一分光耦合器(51)為一分二光耦合器，所述第二分光耦合器(52)和所述第三分光耦合器(53)均為二分二光耦合器。

7.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：所述濾波放大系統(4)包括電連接的EFDA和濾波器，所述EFDA的增益可調。

8.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：步驟S3中，所述時分脈沖干涉信號的特征包括：脈沖個數、最小脈沖寬度和脈沖強度。

9.根據權利要求1所述的一種提高光纖振動系統探測距離的方法，其特征在于：步驟S1中，所述脈沖光調制裝置(1)和所述脈沖信號發生器(3)均在MCU的控制下產生信號。