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:CN115200691A

    公开(公告)日:2022-10-18

    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。

    基于多模光纤的高信噪比声传感器

    公开(公告)号:CN112903083A

    公开(公告)日:2021-06-04

    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。

    基于波长分集技术的高信噪比声传感系统及多波长合并方法

    公开(公告)号:CN113686424A

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202010419299.X

    申请日:2020-05-18

    Abstract: 一种基于波长分集技术的高信噪比声传感系统,包括:光源模块、参考光模块、波分复用模块、信号调制模块、传感光纤、波分解复用模块、信号检测模块、数据采集模块、数据处理模块。本发明使用多个不同波长的光源组合,通过波分复用模块将各个波长的光脉冲注入到待测光纤中进行传感。通过探测多个波长的拍频信号,并使用多波长合并技术对其进行叠加,可以解决由于波长不同而产生的色散、传输响应差异等问题,此外,可以在不牺牲系统信号带宽和空间分辨率的情况下,抑制相干衰落的影响,并且可以降低底噪,提高系统的信噪比和应变分辨率。

    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。

    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。

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