專利名稱：基于相位的感測的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用詢問信號的相位的變化來確定感測參數(shù)的傳感器，并且具體而非專門地涉及光纖干涉測量感測。本發(fā)明在地震勘測和成像領域中具有特殊應用。
背景技術：
光纖傳感器采用一段光纖，該段光纖被布置成使得感測參數(shù)使應力被施加于光纖上。光纖一般被布置成線圏狀，盡管也可能是其他布置。這樣的應力引起在該光纖中傳播的光信號的相位的變化，這一變化可以
通過干涉測量技術檢測到。之前已提出了用于這類變換器(transducer)的各種不同布置，其中多數(shù)都具有巻繞在可變形的芯軸或芯棒上的光纖線圈，其響應于諸如感測到的振動這樣的感測參數(shù)而經(jīng)歷徑向擴張或收縮。
這樣的光纖傳感器可表現(xiàn)出極高的靈敏度，并且具有完全無源的優(yōu)點，從而使得在感測變換器中不用采用電源。這樣的傳感器也已被證實在需要大傳感器陣列的應用中深受歡迎，因為其可以較容易地多路復用。
這樣的應用示例是石油和燃氣開采工業(yè)中的地震勘測，其中，可以
測入射脈沖的來自海床底下^i質(zhì)纟i成的^T射。按規(guī)則的周期對這才f的
陣列進行采樣來提供關于現(xiàn)有或潛在的新儲藏的3D時延數(shù)據(jù)。
用該方法來感測存在的問題在于，對于給定采樣率， 一定幅度閾值以上的信號會使得基于相位的感測信息發(fā)生畸變，并且會引起解調(diào)處理的失敗。此效應通常被稱為過載或過度(overscaling),并且取決于測量信號的頻率。在地震系統(tǒng)中，隨著入射脈沖的直接到達，尤其(通常由從水面艦船(vessel)牽引的氣槍隨著其在陣列上通過)靠近傳感器產(chǎn)生該脈沖時這會造成特定問題。期望能夠記錄該入射脈沖，而不發(fā)生過度產(chǎn)生的畸變。
在光學計量領域中所公知的是，兩個波長的組合可以被用來使用干涉測量技術來測量相對較大的(例如大約lmm)光程長度達極高的精度。這具有如下效應，即，傳播通過干涉儀的光可以被認為是具有合成波長，從而生成合成相位或引起相位變化。例如參見R. Dandliker、R. Thalmann和D. Prongue的 "Two-wavelength laser interferometry usingsuperheterodyne detection" Opt. Lett 13， 339-(1988)，其描述了能夠以合成波長工作的自由空間干涉儀，其中所述合成波長是由工作在多偏振狀態(tài)下的兩個激光源生成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總體目的是提供改進的感測方法和裝置，并且本發(fā)明的特定方面的目的是提供用于使用多路復用的光纖傳感器陣列來進行感測的改進方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面提供了
一種詢問基于相位的變換器的方法，所述變換器適合響應于感測參數(shù)而提供相位輸出，所述方法包括輸入第一和第二輸入脈沖到所述變換器，所述脈沖之間具有延時，響應于所述第一和第二輸入脈沖而從所述變換器接收輸出，并且對該輸出進行處理，以確定感測參數(shù)的度量，其中，所述輸入脈沖中的至少一個包含至少兩個不同波長的分量。
這樣，變換器可以祐:認為是響應于通過組合兩個不同的輸入波長而
生成的合成波長而工作的，從而生成合成相位輸出。通過將合成波長布置為顯著大于兩個分量波長中的任意一個，使合成相位相對較小，因而其較不容易受過度影響。此外，由于不需要偏振，所以可提供不太復雜的物理實現(xiàn)。因此，該方法適用于包括多路復用陣列的現(xiàn)有傳感器布置，并且只需對硬件稍作修改或無需修改。
下面，更加詳細地說明可能的實施例的波長和脈沖時序的精確布置，然而，在特別優(yōu)選的實施例中， 一個脈沖由具有第一波長和第一頻
移(A和&)的第一分量和具有不同波長4和不同頻移f2的第二分量組
成。脈沖對中的另一脈沖也由兩個分量組成，其中，第一分量具有第一波長A且第二分量具有第二波長4，即，兩個脈沖實質(zhì)上都具有相同的波長組合。然而，另一脈沖中的兩個分量都具有共同的第三頻移f3。
在對變換器的輸出進行處理以便提供相位度量且因而提供感測參數(shù)的度量中，該布置特別有利。根據(jù)本實施例，可以將變換器輸出布置為包括處于不同波長且具有三個輸入頻率的不同組合的相位分量。輸入
6頻率的謹慎選擇有利地允許通過頻率選擇性處理來導出所期望的輸出 相位。優(yōu)選地，來自不同脈沖的頻率之差顯著大于同一脈沖中的兩個頻 率之差。
這在下述布置中得到最為合理的利用，在所述布置中，變換器適合 產(chǎn)生具有從兩個所述輸入脈沖導出的分量的輸出脈沖，下面更加詳細地 說明其實施例。
本發(fā)明基本擴展到這里參照附圖所說明的方法、裝置和/或使用。
發(fā)明的其他方面。具體而言，方法方面可以應用于裝置方面，或者反之 亦然。
此外，以硬件實現(xiàn)的特征通?？梢攒浖崿F(xiàn)，并且反之亦然。在此 對軟件和硬件特征的任何提及都應當相應地給以解釋。


現(xiàn)在，將參照附圖而僅通過示例的方式來說明本發(fā)明的優(yōu)選特征，
附圖中
圖1示出了現(xiàn)有技術光纖變換器布置。
圖2圖示了一對時間隔開的輸入脈沖。
圖3示出了響應于圖2中的輸入而返回的輸出脈沖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于產(chǎn)生詢問信號的布置。
圖5圖示了圖4中的布置的脈沖輸出。
圖6a和6b示出了檢測布置。
圖7是圖示了圖6中的探測器布置的方面的頻率圖。 圖8a和8b圖示了替代的探測器布置和相關的頻率圖。
具體實施例方式
參照圖1,示意性示出了一種公知類型的光纖傳感器封裝，其總體 表示為102，并且包括四個單獨的光纖感測線圈104、 106、 108、 110, 這些線圈由單一段光纖13形成，且被串聯(lián)布置。光纖112的一部分用 作封裝輸入/輸出(i/o)光纖。光纖耦合鏡114、 116、 118、 120、 122 在沿著光纖13的相應位置處被耦合至該光纖，使得每個線圈在其每端 都耦合有光纖耦合鏡。可以使用諸如光纖內(nèi)布拉格光柵這樣的從每個傳 感器前后反射一部分光的其他裝置來替代光纖耦合鏡。實際上，例如，
7可以將線圏中的三個布置為形成三個正交光纖加速計，并且將第四個線 圈形成水聽器部分，來形成適合于地震勘測應用的四部件封裝。每個變 換器中的線圏的物理布置對本發(fā)明并不重要，并且不在此討論，然而， 一系列可能的布置對本技術領域的讀者而言將是公知的?？梢詫⑦@樣的 封裝的大規(guī)模陣列耦合在一起，布置成空間構(gòu)造，并且例如利用多路復 用周期性地詢問以提供時延的地震影像。
參照圖2，可以通過將一對詢問光脈沖202、 204引入到封裝i/o光 纖112中來執(zhí)行對圖1中的封裝102的詢問。脈沖202、 204具有相應 的頻率coi、 c02并且脈沖202相對于脈沖204延遲了 t=2L/c,其中，L為 傳感器中的線圏的長度且c為光纖中的光脈沖的速度。
圖3通過考慮由該對輸入脈沖中的每一個脈沖形成的輸出而圖示出 封裝的光輸出響應。圖3a中，到達封裝的第一脈沖202被5個光纖耦 合鏡中的每一個反射，產(chǎn)生五個輸出脈沖301、 302、 303、 304和305, 這五個輸出脈沖是相對于任意時間基準測量的。類似地，參見圖3b,脈 沖204相對于相同的任意時間基準產(chǎn)生五個延時的輸出脈沖322、 323、 324、 325和326。因為輸入月永沖;故延遲的時間是通過單個線圈的時間的 兩倍，并且因為這些脈沖存在于同一光纖中，所以這兩組輸出被疊加， 產(chǎn)生了圖3c中所示的六個脈沖331、 332、 333、 334、 335和336。脈沖 331和336表示單個脈沖的僅單次反射，然而，要理解的是，脈沖332 至335 (陰影示出的)每一個都對應于由相鄰的光纖耦合鏡反射的兩個 脈沖的組合。要理解的是，這些脈沖因而表示(兩次)經(jīng)過兩個相鄰鏡 之間的線圏的脈沖和未(兩次)經(jīng)過兩個相鄰鏡之間的線圏的脈沖的組 合。因此，可以用相位檢測來確定該線圏所引起的相位變化，且因而正 如本領域所公知的，獲得感測參數(shù)的度量。
如果P(0是感測參數(shù)，則從光電探測器得到的信號可以被寫成
cos(^ + ))，即，感測信息可以被表示為疊加在頻率o)c的載波信號上
的相位變化，其中，所述光電探測器用于測量從上述類型的傳感器返回 的一系列脈沖。然后，可以用本領域技術人員所熟知的技術從載波中解 調(diào)該相位信號。 一般將載波頻率選為奈奎斯特頻率的一半，而其反過來 又是采樣頻率的一半。通常對每個返回的光脈沖采樣一次，因此，采樣 頻率是將脈沖對傳輸?shù)疥嚵兄械乃俾省Ｍㄟ^示例的方式，采樣頻率可以 近似為320KHz,從而給出奈奎斯特頻率近似為160KHz并且載波頻率近 似為80KHz。 一般而言，除了其他因素以外，依據(jù)傳感器的種類和布置，采樣頻率將具有實際上限。
當相位調(diào)制的載波的瞬時頻率落在奈奎斯特頻帶之外時，即，當
^或，t^-& (其中，CON和COe分別是奈奎斯特頻率和載波
頻率)時，出現(xiàn)過度條件。實際上，這使得通過在頻率空間中圍繞奈奎
斯特頻帶的界限之一折疊或彎折而將瞬時頻率混疊(alias)回奈奎斯特 頻帶中。依據(jù)感測參數(shù)的幅值和頻率，可將瞬時頻率彎折回多次。如果 近似將感測參數(shù)建模成"0二^。c。s氣"則不會出現(xiàn)過度條件，因為
=的通常條件有時表示為％《，。
如下面將更加詳細說明的，詢問波長越大，則返回的相位值越小， 因而對過度問題的靈敏度就越低。然而，對可以通過光纖傳播的波長值 存在實際限制，光纖是本發(fā)明的優(yōu)選應用。然而，通過由兩個或兩個以 上非常小的波長分量生成合成波長，可提供對過度的靈敏度下降的合成 相位測量。
圖4示出了依據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生詢問信號的布置。激光源402產(chǎn) 生具有波長A的光，該光傳播下去通過光纖并被耦合器404分束(split) 使得一部分光進入第一聲光調(diào)制器(AOM) 406并且第二部分進入波分 多路復用器(WDM) 410。以類似方式，來自第二激光源412的波長^ 的光也凈皮耦合器414分束，并且一部分進入WDM 410而另 一部分途經(jīng) 第二 AOM 416。來自WDM 410的光傳到第三AOM 418。
AOM適合于以特定間隔來調(diào)制其輸出，從而允許光的脈沖通過設 備。首先接通AOM 406并使波長A移動了頻率f\ ( shift wavelength 4 through frequency f!),同時，AOM 406使波長4改變了 ( switch)頻率 f2 ( switch wavelength 4 through frequency f2 )。在由正浮皮詢問的傳感 器的幾何形狀所確定的延遲時段之后，接通AOM 418并使這兩個波長 (已在WDM 410中組合)移動了頻率f3 ( shift both wavelengths (having been combined in WDM 410) through frequency f3)。在適合于詢問如圖1 中所示的傳感器系統(tǒng)的實施例中，延遲時段相當于通過陣列的線圏的時 間的兩倍，因而基本操作原理以及輸入和輸出的脈沖的模式基本未改 變。當然，頻率和波長的組合比下面將要說明的復雜得多。
由AOM施加的頻率移動必然也會導致波長的變化。然而，這些變 化是比其基值要小許多數(shù)量級，并且如本技術領域的讀者將理解的，對于本說明書的目的而言，忽略該波長樣U尤是有益的，即，i/v為AOM的 輸出與其輸入具有相同波長是有益的。對波長的提及應當相應地給以解 釋。類似地，兩個不同頻率移動一般會得到兩個不同頻率。這兩個術語 可以在這里使用，并且對頻率和頻率移動的提及如有必要應當適當?shù)亟o 以解釋。
/人AOM406、 416和418中出來的光在另一 WDM 420中-皮多^各復 用到一起，用于向前傳輸?shù)絺鞲衅麝嚵?，從而通過脈沖網(wǎng)絡幾乎不損失 光能。
參照圖5,圖4中的布置的結(jié)果得到包含通過頻率&移動的A(如"分 量"脈沖502所示)和通過頻率t移動的^ (如"分量"脈沖504所示)的 第一脈沖 第二脈沖^:示出為包含通過f3移動的兩個波長。雖然為了易 于理解而單獨考慮分量脈沖很方便，并且脈沖502和504被分別識別為 圖4中的AOM406和416的輸出，但要理解的是，施加給傳感器或傳 感器陣列的真實信號是脈沖列506和508的波分多路復用的組合。
響應于上述輸入的第一脈沖而從諸如圖1中這樣的傳感器陣列接收 到的輸出被圖示為脈沖列510,且類似于圖3a,而來自第二脈沖的對應 輸出被示出為512,且類似于圖3b。最后，組合輸出被示出為514，且 類似于圖3c。可以看出，組合輸出包含包括用于形成詢問波形的兩個波 長和全部三個頻率的力永沖。
盡管輸入脈沖模式已被圖示為在第一脈沖中具有笫一和第二頻率 以及在第二脈沖中具有第三頻率，但是要理解的是，這些脈沖的次序通 過改變AOM的切換次序而同樣可以逆反。
在實施本發(fā)明的干涉測量系統(tǒng)中，輸出脈沖表示包含表示為相差的 數(shù)據(jù)的輸入脈沖的組合。這里，因為兩個不同波長被輸入到傳感器或變 換器，所以在干涉儀的兩臂之間獲取的相差也將會不同。這兩個測量結(jié) 果之差為
<formula>formula see original document page 10</formula>其中，<formula>formula see original document page 10</formula>。因此，從該方法顯而易見的是，干涉儀就如 同傳播通過其臂的光具有合成波長那樣工作<formula>formula see original document page 10</formula>
因而波長之差越小，則合成波長越大，從而合成相位①就越小。
合成波長法將傳感器的靈敏度降低為(A;i/;i)倍。于是，期望進行合成相位的相位檢測來確定由變換器所引起的相位變化，從而確定感測參
數(shù)的度量。圖5a和5b中示出了能夠進行該相位檢測的布置。
在進一步具體考慮該檢測之前，考慮來自變換器的輸出是有用的。 相干強度可表示為
i (") = |01{1 + V,cost2:c仏—f3)t +印(M+1,X,)—印(M, vi)〗} I (》"2) = lo2{1 + V2cos[27i(f2 — f3)t + cp(M+1 ,入2) ~ < (H、)}
其中，/(^)和/")是對應于波長A和4的干涉圖。"M+i,^)和"M,;iJ是
陣列中的鏡M+1和M之間的由波長1獲取的相位，或者更一般而言， 是所討論的干涉儀的不同臂之間的由波長1獲取的相位。如果代入下列 表達式
納- 2jt(fi ■— fa)
W2 = 2兀(f2 — f3)
91 = cp (M+1 ,義i)一 9(M,&)
則干涉圖可被寫成
= l。l{1 + V，cos[GHt + ^〗} K入2) - 1。2{1 + V2cos[(02t + (p2〗}
現(xiàn)在參照圖6a,首先，從陣列返回的包含兩個波長的光在耦合器 602或其他適合的裝置中被第一次分束。包含兩個波長的一部分行進到 探測器604，而第二部分傳播到在其中使波長分離的光學解復用器 (de-multiplexer) 606。波長^y皮傳送到4笨測器608。
圖6b示出了圖6a的探測器604的細節(jié)。包含高頻(80-100MHz) 的脈沖光信號落在光電探測器620上并被轉(zhuǎn)換成電信號。該電信號是使 用適合的高通濾波器622 (例如是使用諸如巴特沃斯(Butterworth )濾 波器這樣的模擬濾波器的lKHz截止型(cut-on))來阻塞的第一dc。 然后，該高通信號在使用高頻均衡四象限乘法器的模擬平方器624中被 平方。如下給出了2co" 2co2、(①+①2)和(co廣co2)的頻率分量 [1(、+ 々)』2 = % (1。1^)2 + 1/a (l02V2f +
1/4 (lo1Vi)2 cos(2(Oit +化)+ % (i。2V2f cos(2購t + 92) +
W。 -V,V2Cos(o:h +叱)t + (tpi + w)+
11合成相位cpr(p2在差頻((OrO)2)處并且是通過在平方器后在626處對該信 號低通濾波而得到的。
結(jié)果在628處^皮前置放大、由高頻ADC 630數(shù)字化并傳送到相位解 調(diào)器632,這可以任何熟知方式操作。
如果選擇f產(chǎn)200MHz (上移)、f2=200.04MHz (上移)和f3=l 10MHz (上移)作為示例，則與每個干涉圖相關聯(lián)的載波頻率為(frf3^90MHz 和(frf3^90.04MHz。&、f2和f3的精確值一般由可用的聲光調(diào)制器(AOM ) 頻率、脈沖轉(zhuǎn)變邊沿和最后的載波頻率(frf2"0.04MHz控制。 一般將后 者選為適應于陣列設計。
圖7示出了這些頻率和模擬低通濾波器626之間的關系。在該情況 下，脈沖重復率為160kHz。為了維持大約10ns的脈沖轉(zhuǎn)變邊沿，低通 濾波器^皮示出為具有大約100MHz的截止頻率，并且為了避免來自和頻 (sum frequency)分量和雙倍頻率分量的干擾，濾波器抑制應當優(yōu)選地 在180MHz處至少為-60dB。
為了恢復"正常"相位信息，即，單個波長處的相位信息，以較低(但 更加普遍的脈沖重復)采樣頻率160kHz通過才莫/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)對從 探測器608重新獲得的脈沖進行欠采樣(sub-sample),使得所述信號 的載波被混疊回(f廣f2卜40kHz。然后，在解調(diào)器中解調(diào)欠采樣信號。解 調(diào)信號對應于(P2。 一般操作的混疊條件為
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，'REM，是[]中括號內(nèi)的除法之后的余數(shù)，fN是奈奎斯特頻率。 這里，奈奎斯特頻率為80kHz。
在上述情況下，[(f廣f3)/fN]490.04MHz/80kHz]-l 125.5; REM(1125.5)=0.5，從而{l-REM[(frf3)/fN]}xfN=40kHz,即為(fr&)?？?以容易使(f廣f3"90MHz (上移)、(f2-f3)=90.nnMHz (上移)和 (f-f2)^.nnMHz,從而脈沖重復率為4x0.nnMHz,其中，nn為任何適當 的十進制數(shù)組合。例如，如果0.1111=0.05,則主信號的載波頻率為50kHz 且脈沖重復速率為200kHz。
可選地，來自探測器608的90.04MHz的電信號可以通過將其乘上 90MHz信號并對結(jié)果進行低通濾波來進行降頻轉(zhuǎn)換。90MHz信號其本 身是低通濾波之前的&和f3的積，或者是來自單獨的90MHzRF源。然 后，像之前一樣對降頻轉(zhuǎn)換后的信號進行解調(diào)。圖8a示出了用于恢復合成相位的又一實施例，并且涉及了光輸出 的直接使用，而不需要在光電探測器中對兩個波長進行混合(mix)。 因而，與其中混合光學地發(fā)生在光電探測之前的圖6a中的布置相反， 在光電探測之后，在電域(electrical domain )中進行波長的混合。從陣 列返回以及從光學解復用器出來的光朝著檢測波長A的探測器800和檢 測波長4的探測器802行進。如果f嚴200.07MHz ( 4 )和f2=200.02MHz (4 )和f3=110.00MHz ( A和4 )，則載波頻率在807處為90.07MHz 日'、j(t廣丄3), 且伴疋；v yu.uz丄vinz曰"(12—13)° ,八。0u ^口 ouz ji;禾日;j B1呂 號分別在804和806中被帶通濾波，其中，中心頻率額定為 (f廣f3) 90MHz,并且?guī)挻蠹s為土10MHz。在帶通濾波之后，在高頻模 擬四象限乘法器808中對信號進行混合，并且隨后在810中進行低通濾 波。低通濾波器的截止頻率被設定成使得脈沖的邊沿轉(zhuǎn)變保持為在光電 探測器800和802之后接收到的那樣，但小于180.09MHz的和頻 2(G+f2-2f3),從而對和頻具有明顯抑制。為了實際目的，本示例中的濾 波器810的截止頻率可以為大約100MHz。低通濾波器后面的輸出信號 為50kHz的下移頻率，因此脈沖重復率為200kHz。然后，該才莫擬信號 在812中被數(shù)字化，并且在814中被解調(diào)。圖8b給出了一般頻域圖， 其中示出了與低通濾波器相關的混合前后的輸入頻率、差頻和和頻分 量。
這樣，本發(fā)明的實施例允許變換器或變換器陣列被詢問，以提供對 過度的靈敏度降低了的合成相位輸出和更常規(guī)的相位輸出?？梢赃m應性 地選擇輸出，使得僅在過度條件下取決于合成相位。
將要理解的是，上面僅通過示例的方式來說明本發(fā)明，并且可以在 本發(fā)明的范圍內(nèi)對細節(jié)做出修改。
說明書、(如有必要)權(quán)利要求書及附圖中所公開的每個特征都可 以單獨提供或以任何合適的組合來提供。
權(quán)利要求
1.一種詢問基于相位的變換器的方法，所述變換器適合響應于感測參數(shù)而提供相位輸出，所述方法包括輸入第一和第二輸入脈沖到所述變換器，所述脈沖之間具有延時，響應于所述第一和第二輸入脈沖而從所述變換器接收輸出，并且對該輸出進行處理，以確定感測參數(shù)的度量，其中，所述輸入脈沖中的至少一個包含至少兩個不同波長的分量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，兩個輸入脈沖都包含至少兩個不同波長的分量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中， 一個輸入脈沖包含第一和第二不同頻率分量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，另一輸入脈沖具有笫三單頻率。
5. 根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中，使用波分多路復用來組合不同波長的分量。
6. 根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中， 一個脈沖由具有波長A并移動了頻率&的第 一分量和具有波長A并移動了頻率f2的第二分量組成，并且其中，另一脈沖由具有波長A并移動了頻率f3的第一分量和具有波長&并移動了頻率f3的第二分量組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，^^〉〉&-&且
8. 根據(jù)任一項前迷權(quán)利要求所述的方法，其中，對輸出進行處理，以產(chǎn)生表示處于一波長的合成相位的信號，所迷波長是所述兩個不同輸入波長的組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所迷組合波長顯著大于所述輸入波長。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的方法，其中，對輸出進行處理，以產(chǎn)生表示具有基本處于f!-f2的載波頻率的合成相位的信號。
11. 根據(jù)任一項前迷權(quán)利要求所述的方法，其中，對輸出進行處理，以產(chǎn)生表示處于單波長的相位的、單輸入波長的信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，單波長信號的載波頻率被降頻轉(zhuǎn)換成合成相位的載波頻率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述單波長信號被欠采樣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，單波長信號的栽波頻率被布置成在進行欠采樣時混疊到合成相位的載波頻率。
15. 根椐任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述變換器包括至少一個固有的光纖傳感器。
16. 根椐任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述變換器適合產(chǎn)生具有由兩個所述輸入脈沖導出的分量的單輸出脈沖。
17. 根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述變換器包括包含多于一個傳感器的傳感器封裝。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，封裝內(nèi)的傳感器被時分多路復用。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的方法，其中，所迷封裝包括單個輸入/輸出光纖。
20. —種用于詢問基于相位的變換器的系統(tǒng)，所迷系統(tǒng)包括第一信號源，用于產(chǎn)生第一波長的信號，第二信號源，用于產(chǎn)生第二波長的信號，波分多路復用器，用于組合所述第一和第二波長的信號，和聲光調(diào)制器，用于對信號進行脈沖調(diào)制，其中，該系統(tǒng)被布置用于輸出至少兩個脈沖到所述變換器，其中至少一個包含所述第一和第二波長兩者。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進一步包括探測器，用于響應于所迷至少兩個脈沖接收從所述變換器返回的輸出，以及用于使用所述輸出來產(chǎn)生表示處于作為所述第一和第二波長的組合的合成波長的相位的信號。
22. —種對基于相位的光纖傳感器的雙波長詢問的方法，該方法包括輸入至少兩個脈沖到所述傳感器，所述兩個脈沖包括至少兩個不同波長和三個不同頻率，以及使用最后得到的輸出來確定處于第三合成波長的相位的度量，所述笫三合成波長是所述第一和笫二波長的組合。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所迷的方法，其中， 一個脈沖包含第一和第二不同頻率，而另一脈沖包含不同于所述第一和第二頻率的第三頻率。
24. 根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的系統(tǒng)或方法，其中，基于相位的傳感器或變換器是水聽器、地音探聽器或加速計之一。
25. —種用于詢問根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的多路復用的光纖地震陣列的系統(tǒng)或方法。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)或方法，其中，所迷陣列被在時間上或空間上布置用于成像。
全文摘要
一種通過提供包括兩個不同波長的脈沖輸入來詢問基于相位的變換器的方法。不同的波長分量可以用來導出合成波長所經(jīng)歷的相位變化，并且通過將合成波長布置為顯著大于分量波長，如此檢測的相位具有降低的靈敏度，且較不容易受過度影響。
文檔編號G01D5/12GK101688793SQ200880024288
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者J·德弗雷塔斯, R·I·克里克莫爾 申請人:秦內(nèi)蒂克有限公司