基于波分复用的长距离分布式光纤定位干涉系统

    公开(公告)号:CN102064884B

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201010558506.6

    申请日:2010-11-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提出了一种可用于长距离监测的分布式光纤定位结构与方法,具体涉及一种基于波分复用的分布式光纤定位干涉技术,其在同一根感应光纤中注入两个不同波长的光,光传输到光纤端口,经一波分复用器件将两种波长成份分开,分别沿各自的独立光纤路径到达各自的反射终端,两个光波分别形成不同的干涉。通过比较两个干涉获得的相位信号的频谱特性,获得扰动位置信息。本发明结构简单,后端对信号处理无特殊要求,利用比较频谱特性获得位置信息不仅消除了扰动信号幅度变化对检测的影响,且可利用多个频率点获得的位置值进行平均,获得高的定位精度。

    一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法

    公开(公告)号:CN103116957A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310026578.X

    申请日:2013-01-21

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴红艳 贾波 章骅

    Abstract: 本发明属于光纤传感及信号处理技术领域,具体为一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法,本发明通过对采集的信号做短时能量比和短时过零率的计算,设置短时能量比和短时过零率的阈值,将由于气候产生的干扰信号剔除,从而实时检测光纤周界安防系统的入侵信号并屏蔽气候(如风、雨)的干扰。该方法简单有效。

    利用相位生成载波降低干涉路径散(反)射光干扰的方法

    公开(公告)号:CN103115633A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310034085.0

    申请日:2013-01-29

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: G01B9/02056 G01B9/02059 G01D5/35306 G02F1/0115

    Abstract: 本发明属光光纤传感技术领域,具体为一种利用相位生成载波降低干涉路径散(反)射光干扰的方法。该方法是在一根光纤路径的末端上施加相位调制,通过特定工作点的选取,实现目标信号与干扰信号的分离,获得更加纯净的目标信号,提高测量距离。该方法采用的信号解调方法不同于相位生成载波调制(PGC)的传统方法,解调时无需利用调制频率做为参考频率,易于实现。本发明适用于长距离管线监控、大范围光纤周界安防等,特别是加调制端与信号解调端远离的应用环境。本发明还可以用于通过对反馈装置中光传输相位的调制实现测量的应用中。

    一种基于光纤传感的矿井紧急救援通信方法及系统

    公开(公告)号:CN102635399A

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201210122751.1

    申请日:2012-04-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,具体涉及一种基于光纤传感的矿井紧急救援通信方法及系统。本发明利用光纤传感技术,将布设在矿井下的光缆作为感应体,感应矿井下人员的敲击、声音信号等,并将携带上述信号的光波传输到矿井上,通过解调设备还原信号,获取传送的井下信息。本发明利用布设于矿井下光缆,构建无源的矿井下信息传送通道,实现矿井下,尤其是矿难发生后井下生存人员及时向矿井上发送信息。该方法在井下的设施全部为无源,无需供电,可靠性高,抗干扰性好,易于实现。使用本发明的方法,还可为井外人员主动获取井下生命迹象提供手段。

    一种消除光纤传感器中背向散射光影响的方法

    公开(公告)号:CN102003971B

    公开(公告)日:2012-08-01

    申请号:CN201010508357.2

    申请日:2010-10-15

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 肖倩 贾波

    Abstract: 本发明属光纤传感技术领域,具体为一种消除光纤传感器中背向散射光影响的方法。本发明通过在感应光纤(缆)的末端加一相位调制器,利用相位生成载波的调制解调技术,将有用的干涉信号从被光纤散射光干扰的信号种提取出来。使用这种方法可大大突破传统的光纤传感设备监测距离。这种方法也是相位生成载波技术的一种新的应用。

    一种白光干涉方法及其实现系统

    公开(公告)号:CN102608770A

    公开(公告)日:2012-07-25

    申请号:CN201210089118.7

    申请日:2012-03-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,具体涉及一种白光干涉方法及其实现系统。本发明使用光纤偏振分束器替代原有的耦合器作为分光、合光器件,结合法拉第旋转器的作用,消除原白光干涉系统中的非相干光束,仅保留用于相干的两束相干光。本发明提高了系统干涉条纹的对比度和信噪比。本发明涉及的方法及系统可广泛的应用于光纤传感、光纤通信和信号处理领域。本发明不仅可以用于恶劣复杂环境中,速度、压力、声波、地震波等信号的传感,而且可以实现全光通信网中光开关、滤波器、调制器等功能,同时可以作为延迟器件广泛用于信号处理领域。

    一种具有全保偏功能的干涉光路结构

    公开(公告)号:CN102564477A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201110440840.6

    申请日:2011-12-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,具体为一种具有全保偏功能的干涉光路结构。本发明的干涉光路包括:保偏耦合器、偏振分束器、单模光纤、法拉第旋转镜,其中,保偏耦合器的尾纤、偏振分束器的分波尾纤为保偏光纤,单模光纤连接在偏振分束器的合波尾纤和法拉第旋转镜的尾纤之间;当输入光为线偏振光,沿着保偏光纤的轴注入干涉结构,可获得两路偏振状态一致的干涉光。本发明利用偏振分束器,配合法拉第旋转镜,消除光路中背向返回的光,提高干涉光路中的相干光成分,提高条纹清晰度。本发明适用于长距离分布式光纤传感,利用光纤通信常用的单模光纤即可实现传感,避免了完全使用保偏光纤及保偏器件的全保偏光路中存在的成本高,难以推广等问题。

    具有低背景光的分布式单芯反馈干涉光路结构

    公开(公告)号:CN102519492A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110440728.2

    申请日:2011-12-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,具体为一种具有低背景光的分布式单芯反馈干涉光路结构。该结构中利用偏振分束器的合波端口作为分布式传感光纤的接口,配合传感光纤的末端使用的法拉第旋转镜,消除光路中原路返回的光,提高干涉光路中的相干光成分,提高条纹清晰度。该结构保留了传统单芯反馈式传感结构中的应用优势,使用光纤通信中常用的普通光纤,即可实现传感功能。该发明特别适用于长距离线路监控,如通信干线、油气管线等的安全监控。

    可用时间延迟估计的白光干涉定位监测装置和方法

    公开(公告)号:CN101625257B

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN200910055814.4

    申请日:2009-07-31

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,具体为一种可用时间延迟估计的白光干涉定位监测装置与方法。本发明采用白光干涉技术构建了光纤传感结构。该结构可得到来自同一扰动的两种干涉信号,可通过时延估计方法从光信息中提取出扰动位置信息,实现定位功能。由于系统采用宽带光源,易获得相似性很好的、具有一定延迟、携带扰动位置信息的干涉信号,定位精度高。本发明的另一优点是使用全光纤白光干涉结构,大大降低了激光光纤干涉系统中由于激光的强时间相干性带来的系统不稳定,光路不易受温度、偏振的影响,光路稳定性高。

    对两个具有固定时延差的叠加复合信号的处理方法

    公开(公告)号:CN102087356A

    公开(公告)日:2011-06-08

    申请号:CN201010604436.3

    申请日:2010-12-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于分布式测量技术领域,具体为一种对两个具有固定时延差的叠加复合信号的处理方法。本发明具体涉及内部由两个具有延迟子信号叠加构成的一对复合信号所含信息的提取,这两个复合信号中子信号的延迟具有固定差值。该方法通过时域上的变换获得信号源的幅频特性,不仅可用于对扰动源特性的分析,也可以为信号频域的分析提供参考基准,消除信号源特性变化对信号处理的影响。本发明还可获得两个具有很强相关性的信号,采用时间延迟估计算法得到延迟信息,避免了将时域信号转化到频域内分析的复杂性,使数据处理更加方便。本发明特别适用于光纤分布式定位监测系统。

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