基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构及方法

摘要

基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构包括激光器(1)，第一耦合器(2)、第二耦合器(7)、第三耦合器(8)、第四耦合器(11)、第五耦合器(13)，声光调制器(3)，起偏器(4)，环形器(5)，传感光纤(6)，第一检偏器(9)和第二检偏器(10)，第一探测器(12)和第二探测器(14)，第一低通滤波器(15)和第二低通滤波器(16)，第一模数转换器(17)和第二模数转换器(18)，FPGA(19)，微处理器MCU(20)；通过多次测量得到光纤各个区段偏振态随时间的变化情况，再结合傅里叶变换技术得到频谱信息，通过对频谱信息的分析得到振动的信息。该方法相较于此前的POTDR系统采用的对偏振态进行迭代运算的方法，具有算法简单、数据运算量小的优点，大大减少了系统所需的检测时间和成本。

主权项

1.一种基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构，其特征在于，在结构上包括激光器(1)，第一耦合器(2)、第二耦合器(7)、第三耦合器(8)、第四耦合器(11)、第五耦合器(13)，声光调制器(3)，起偏器(4)，环形器(5)，传感光纤(6)，第一检偏器(9)和第二检偏器(10)，第一探测器(12)和第二探测器(14)，第一低通滤波器(15)和第二低通滤波器(16)，第一模数转换器(17)和第二模数转换器(18)，FPGA(19)，微处理器MCU(20)；当激光器(1)为内调制激光器时，激光器(1)的输出端接环形器(5)的输入端，环形器(5)的输出端接第三耦合器(8)的输入端，第三耦合器(8)的输出端分两路，其中一路通过第一检偏器(9)接第一平衡探测器(12)的第二输入端，另一路通过第二检偏器(10)接第二探测器(14)的第二输入端，传感光纤(6)的一端接环形器(5)；第一探测器(12)、第二探测器(14)为非平衡式探测器，第一探测器(12)的输出端通过顺序串联连接的第一低通滤波器(15)、第一模数转换器(17)接FPGA(19)的第一输入端；第二探测器(14)的输出端通过顺序串联连接的第二低通滤波器(16)、第二模数转换器(18)接FPGA(19)的第二输入端，FPGA(19)的输出端接微处理器MCU(20)。