[發明專利]分布式光纖聲波傳感裝置、探測信號處理裝置及傳感系統

在審

• 申請號: 202211714904.1
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115790813A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 徐龍海;謝峰;叢洪亮;李貴東
• 申請（專利權）人: 無錫聯河光子技術有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 無錫市觀知成專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 32591
• 代理人: 陳麗麗

本發明涉及分布式光纖聲波傳感技術領域，具體公開了一種分布式光纖聲波傳感裝置、探測信號處理裝置及傳感系統，包括：光源；第一級耦合器模塊；第二級耦合器模塊；調制放大模塊，用于將第二級耦合器模塊分光后的四路光分別進行調制放大；環形器模塊，用于將調制放大后的四路光進行耦合，獲得四路耦合光；繞線器模塊，用于連接四芯光纜，且分別纏繞四種不同長度的光纖；第三級耦合器模塊，用于將第二級耦合器模塊分光后的另外四路光和四芯光纜的探測信號進行耦合，獲得四路探測耦合信號；探測模塊，用于對四路探測耦合信號分別進行光電轉換處理。由服務器對四路信號處理。本發明提供的分布式光纖聲波傳感裝置能夠滿足高空間分辨率探測的需求。

技術領域

本發明涉及分布式光纖聲波傳感技術領域，尤其涉及一種分布式光纖聲波傳感裝置、高分辨率探測信號處理裝置及分布式光纖聲波傳感系統。

背景技術

分布式光纖聲波傳感技術(Distributed Acoustic Sensing，DAS)，是一種利用光纖后向瑞利散射干涉效應實現聲波信號連續分布式探測的傳感技術。近年來，市場對于DAS需求旺盛，不再局限于安防、防外破等領域，逐步往地震波監測、泄漏等領域發展，由于硬件采集卡、聲光調制器、傳輸帶寬、數據處理等限制，目前同類型產品的空間分辨率在4m、10m、20m、50m范圍，缺少一種高空間分辨率的DAS設備去支撐這些應用。

因此，如何提高DAS設備的高空間分辨率成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種分布式光纖聲波傳感裝置、高分辨率探測信號處理裝置及分布式光纖聲波傳感系統，解決相關技術中存在的無法滿足高空間分辨率探測需求的問題。

作為本發明的第一個方面，提供一種分布式光纖聲波傳感裝置，其中，包括：

光源，用于發射光；

第一級耦合器模塊，與所述光源連接，用于將所述光進行分光后獲得四路光；

第二級耦合器模塊，與所述第一級耦合器模塊連接，用于將四路光中的每一路光分光成兩路光；

調制放大模塊，與所述第二級耦合器模塊連接，用于將第二級耦合器模塊分光后的四路光分別進行調制放大；

環形器模塊，用于將調制放大后的四路光進行耦合以獲得四路耦合光，以及用于接收四芯光纜的探測信號；

繞線器模塊，用于連接四芯光纜，且分別纏繞所述四芯光纜中四種不同長度的光纖，并將四路耦合光分別輸送至四芯光纜中；

第三級耦合器模塊，分別與所述環形器模塊和所述第二級耦合器模塊連接，用于將第二級耦合器模塊分光后的另外四路光和四芯光纜的探測信號進行耦合，獲得四路探測耦合信號；

探測模塊，與所述第三級耦合器模塊連接，用于對所述四路探測耦合信號分別進行光電轉換處理，獲得四路探測電信號。

進一步地，所述四芯光纜包括四根光纖，所述繞線器模塊包括四個繞線器，每個所述繞線器均與所述四芯光纜連接，且每個所述繞線器上均纏繞不同長度的光纖。

進一步地，四個繞線器上纏繞的光纖長度分別為1米、2米、3米和4米。

進一步地，所述第一級耦合器模塊包括一個1分4耦合器，所述第二級耦合器模塊包括4個1分2耦合器，所述第三級耦合器模塊包括4個2分2耦合器，

所述1分4耦合器能夠將所述光源發射的光分成四路光；

每個所述1分2耦合器均能夠將四路光中的一路光分成兩路光；

每個所述2分2耦合器均能夠將所述1分2耦合器后的一路光與一路探測信號進行耦合后分成一路探測耦合信號。