一种少模光纤分布式声传感系统及其信号处理方法

    公开(公告)号:CN115200691B

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202110382133.X

    申请日:2021-04-09

    Abstract: 本发明公开了一种少模光纤分布式声传感系统及其信号处理方法,涉及分布式光纤传感领域,包括:光源模块、调制模块、多通道注入模块、模式多路复用/解复用器、少模光纤、参考光分束模块、信号探测模块、数据采集卡和信号处理模块。本发明将少模光纤与MIMO技术相结合。在调制模块对注入到少模光纤中的各个模式加以不同的频率标签。信号处理模块中,每个探测器的输出信号通过带通滤波将各个不同频率的传输模式的瑞利光散射信号加以分离,并采用MIMO均衡算法消除信号传输时模式耦合的影响。最后,将多个分集的信号有效地合并起来,通过M个模式注入,N个模式接收,不仅可以抑制信号衰落,还实现了10log(M*N)dB的底噪抑制,为开发更长距离、更高信噪比的分布式光纤传感系统提供了可能。

    10.6μm非线性可调谐激光器
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118508217A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410409533.9

    申请日:2024-04-07

    Inventor: 马召旺 张鹏 叶青

    Abstract: 10.6μm非线性可调谐激光器,该激光器构成包括:泵浦光源、OPO晶体、棱镜对、耦合输出镜、非线性差频晶体、脉冲展宽模块。脉冲展宽模块分两种,一种由部分反射镜、增益模块和四面反射镜构成,另外一种由TFP、电光调制器和调Q增益腔构成。本发明首先利用1μm波段脉冲光源泵浦OPO晶体产生信号光和闲频光,其次通过差频晶体产生9~11μm远红外波段激光,然后通过光栅等选频器件选出10.6μm单波长激光,最后通过脉冲展宽模块进行脉冲展宽,实现波长和脉宽可调谐、脉冲能量和波形稳定的10.6μm脉冲激光输出。本发明适用于遥感激光雷达探测和极紫外光源系统,具有重大意义。

    一种用于海洋水声探测的分布式传感光纤

    公开(公告)号:CN116879998A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310721950.2

    申请日:2023-06-16

    Abstract: 一种用于海洋水声探测的分布式传感光纤,包括紫外透明涂覆层和纤芯,在所述的纤芯上周期性分布有多个结构和光学特性相同的无色旋偏散射增强微结构单元,该微结构单元由沿光路方向排列的无色旋偏点和无色散射增强点组成;该微结构阵列可实现分布式光纤水听器干涉衰落与偏振衰落同时抑制,提高声波信号探测的灵敏度与信噪比。无色散射增强点1通过紫外曝光制备,即能达到散射增强消除干涉衰落的作用,又作为该微结构单元的反射元件,无色旋偏点2通过聚焦飞秒光束方式,对光纤纤芯进行局部曝光,实现光纤截面X方向和Y方向折射率调制不均匀,使得入射光发生Ω=45°的偏转,光波两次经过无色旋偏点,偏振态旋转90°,达到消除偏振随机衰落的目的。

    基于多模光纤的高信噪比声传感器

    公开(公告)号:CN112903083B

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN201911227737.6

    申请日:2019-12-04

    Abstract: 本发明公开了一种基于多模光纤的高信噪比声传感器,包括:光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、参考光部分、检测部分、数据采集部分、传感部分。光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、传感部分依次相连,光源部分通过参考光部分的第一光纤耦合器分出参考光,检测部分将模式多路复用/解复用部分输出的信号与参考光进行拍频,输出信号连接进入数据采集部分。本发明将传感光纤由单模光纤更改为多模光纤,利用多模光纤中的多个模式对外界声波/振动信息进行感知,然后在探测端或信号端进行解复用,并将N个模式探测到的信号进行合并叠加,通过分集后平均,可降低底噪,提高系统信噪比,进而提升系统的灵敏度和应变分辨率。

    基于延迟调相啁啾脉冲对的光纤振动传感器

    公开(公告)号:CN110108346B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201910323418.9

    申请日:2019-04-22

    Abstract: 一种基于延迟调相啁啾脉冲对的高性能光纤振动传感器,包括窄线宽激光器、第一光纤耦合器、电光调制器、声光调制器、光学放大器、第二光纤耦合器、延迟光纤、光纤伸缩器、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、环形器、待测光纤、第三光纤耦合器、第一偏振控制器、第四光纤耦合器、第二偏振控制器、第五光纤耦合器、第六光纤耦合器、第一双平衡探测器、第二双平衡探测器、第一模数转换器、第二模数转换器、第一数字信号处理单元、第二数字信号处理单元和任意波形发生器。本发明可以解决传统基于时域反射计的传感系统中空间分辨率与传感距离之间的矛盾关系,并能够解决干涉传感系统中的干涉衰落问题,可同时实现长传感距离、高空间分辨率和高信噪比等指标。

    温度和应变同时传感的光时域反射计

    公开(公告)号:CN104180833A

    公开(公告)日:2014-12-03

    申请号:CN201410344398.0

    申请日:2014-07-18

    Abstract: 一种温度和应变同时传感的光时域反射计,该系统基于瑞利和布里渊散射光的并行检测,由多波长激光光源、光脉冲调制器、平衡探测器、微波放大器、高速数据采集卡、耦合器、环形器等器件构成。本发明中将多波长激光光源各波长之间的频率间隔设置在9~12GHz范围内,与光纤中的布里渊散射光的频移量相当,使用外差相干检测方法,并行检测瑞利和布里渊散射谱,通过Landau-Placzek比(LPR)与布里渊频移分布对温度和应变信息进行解调,同时降低了相干瑞利噪声,散射谱的叠加提高了散射光的信噪比。本发明可以实现分布式光纤传感系统对温度和应变的同时传感,提升了散射光信噪比,提高了传感精度和距离。

    基于布里渊放大的相位敏感光时域反射计

    公开(公告)号:CN103954311A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410087582.1

    申请日:2014-03-11

    Abstract: 一种基于布里渊放大的相位敏感光时域反射计,包括传感光纤和三个光路,第一光路为探测光路,第二光路为泵浦光路,第三光路为本地光路,第二光路的光与第三光路的光源于同一激光器,第一光路的光的频率与第二光路的光的频率差异等于所述的传感光纤的布里渊散射频移。本发明不仅可以解决系统中信号衰弱难以探测的问题,而且可以通过放大信号的强度提升系统的信噪比,利于系统进行快速的动态探测。本发明不仅将极大推动相位敏感光时域反射计的快速发展,而且为其他分布式光纤传感技术提供很好的借鉴意义。

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