光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法，其中，該裝置包括激光器、第一光處理電路、第二光處理電路和第一光纖放大器。第一光處理電路將激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理，第二光處理電路的第一波分復(fù)用器獲取經(jīng)過(guò)第一光處理電路進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)，第一光纖放大器對(duì)第一波分復(fù)用器獲取的光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，使第一波分復(fù)用器將經(jīng)過(guò)第一光纖放大器放大處理的光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部以及接收從裝置外部返回的光源信號(hào)。第二光處理電路的第一光電探測(cè)器將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換并輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠提升光纖輸出功率以增加感測(cè)距離，使得感測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光纖傳感系統(tǒng)，作用于光纖上的外界擾動(dòng)信號(hào)，根據(jù)光彈效應(yīng)，引起光纖中傳輸光的相位變化，通過(guò)干涉方法，獲得包含外界擾動(dòng)信息的兩路干涉光干涉信號(hào)。對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理，得到包含外界擾動(dòng)信息的數(shù)字信號(hào)。通常，在監(jiān)控方設(shè)置服務(wù)器以對(duì)得到的光干涉信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)光纖傳感振源的檢測(cè)。但是，這種系統(tǒng)中的光纖的傳輸距離受限于自發(fā)放大輻射和有害的非線性效應(yīng)，普通的光纖傳感系統(tǒng)通常的感測(cè)距離較短。但是，通過(guò)級(jí)聯(lián)放大增加光纖傳感系統(tǒng)的感測(cè)距離則結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴。因此，現(xiàn)有的光纖傳感系統(tǒng)，其感測(cè)距離受限于光纖輸出功率，在遠(yuǎn)距離鋪設(shè)光纖所形成的系統(tǒng)中容易出現(xiàn)感測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法，能夠提升光纖輸出功率以增加感測(cè)距離，使得感測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，所述裝置包括:激光器，用于發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)；第一光處理電路，用于將所述激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理；第二光處理電路，包括第一波分復(fù)用器和第一光電探測(cè)器，其中，所述第一波分復(fù)用器用于獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理電路進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)；第一光纖放大器，用于對(duì)所述第一波分復(fù)用器獲取的光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，使所述第一波分復(fù)用器將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大處理的光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部以及接收從裝置外部返回的光源信號(hào)；所述第一光電探測(cè)器將所述第一波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0005]其中，所述第一光處理電路包括驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與第二光纖放大器；所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)制器對(duì)所述激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，所述第二光纖放大器用于將經(jīng)過(guò)所述調(diào)制器處理的光源信號(hào)放大。
[0006]其中，所述光纖放大器為摻鉺光纖放大器。
[0007]其中，所述裝置還包括第一光耦合器和第三光處理電路，所述第一光耦合器用于將經(jīng)過(guò)所述第一光處理電路進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)，分別傳輸至所述第二光處理電路和第三光處理電路；所述第一波分復(fù)用器獲取所述第一束子光源信號(hào)，將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大的所述第一束子光源信號(hào)通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到裝置外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回裝置的返回的光源信號(hào)；所述第三光處理電路包括:第二波分復(fù)用器，用于獲取所述第二束子光源信號(hào)，并將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大的所述第二束子光源信號(hào)通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到裝置外部，還用于接收當(dāng)傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回裝置的返回的光源信號(hào)；以及第二光電探測(cè)器，用于將所述第二波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0008]其中，所述第一光處理電路還包括第二光耦合器，用于將所述第一波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束，以傳輸?shù)剿龅谝还怆娞綔y(cè)器；所述第二光處理電路還包括第三光耦合器，用于將所述第二波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束，以傳輸?shù)剿龅诙怆娞綔y(cè)器。
[0009]其中，所述第一光纖放大器為拉曼光纖激光放大器。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，所述方法包括:發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)；將所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理；接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，將放大后的所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0011]其中，所述接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，將放大的所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)的步驟具體為:將所述經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)；將所述第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)分別進(jìn)行放大處理后通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)酵獠康墓庠葱盘?hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回的第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)，其中，所述第一返回光源信號(hào)為所述第一束子光源信號(hào)經(jīng)過(guò)放大并發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)，所述第二返回光源信號(hào)為所述第二束子光源信號(hào)經(jīng)過(guò)放大并發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)；將所述第一返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第一模擬信號(hào)，以及將所述第二返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第二模擬信號(hào)。
[0012]其中，所述將所述第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)分別進(jìn)行放大處理后通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)酵獠康墓庠葱盘?hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回的第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)的步驟之后，還包括:將所述第一返回光源信號(hào)和所述第二返回光源信號(hào)均分為兩束。
[0013]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，所述方法包括:發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)；將所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理；接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并將所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明利用第一光處理電路將激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理，并由第二光處理電路的第一波分復(fù)用器在第一光纖放大器作用下再次放大光源信號(hào)后發(fā)送到外部以接收返回的光源信號(hào)，使得第一光電探測(cè)器對(duì)返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光纖振動(dòng)檢測(cè)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，能夠提升光纖輸出功率以增加感測(cè)距離，使得感測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第一實(shí)施方式的流程示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第二實(shí)施方式的流程示意圖；
[0020]圖6是本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第三實(shí)施方式的流程示意圖。
[0021]元件標(biāo)號(hào):
[0022]裝置10、20、30
[0023]激光器11、21、31
[0024]第一光處理電路12、22、32
[0025]驅(qū)動(dòng)器220、320
[0026]調(diào)制器221、321
[0027]第二光纖放大器222、322
[0028]盤纖盒323
[0029]可調(diào)衰減器 324
[0030]第二光處理電路13、23、33
[0031]第二光稱合器 332
[0032]第一波分復(fù)用器130、230、330、350
[0033]第一光電探測(cè)器131、231、331、351
[0034]第一光纖放大器14、24、34
[0035]第三光處理電路35
[0036]第二波分復(fù)用器350
[0037]第二光電探測(cè)器351
[0038]第三光稱合器 352
[0039]第一光稱合器 36

【具體實(shí)施方式】
[0040]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0041]請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置10包括激光器11、第一光處理電路12、第二光處理電路13以及第一光纖放大器14。
[0042]該激光器11用于發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0043]該第一光處理電路12用于將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。
[0044]該第二光處理電路13包括第一波分復(fù)用器130以及第一光電探測(cè)器(APD) 131。其中，該第一波分復(fù)用器130用于獲取經(jīng)過(guò)該第一光處理電路12進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)。
[0045]該第一光纖放大器14用于對(duì)該第一波分復(fù)用器130獲取的光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，使該第一波分復(fù)用器130將經(jīng)過(guò)該第一光纖放大器14放大處理的光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部以及于接收從裝置外部返回的光源信號(hào)。
[0046]該第一光電探測(cè)器131用于將該第一波分復(fù)用器130接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0047]請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置20包括激光器21、第一光處理電路22、第二光處理電路23以及第一光纖放大器24。
[0048]該激光器21用于發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0049]該第一光處理電路22用于將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。其中，該激光器21接收處理器(圖未示)發(fā)送的模擬信號(hào)以確保所發(fā)出的激光波長(zhǎng)固定不變。
[0050]該第一光處理電路22包括驅(qū)動(dòng)器220、調(diào)制器221與第二光纖放大器222。該驅(qū)動(dòng)器220用于驅(qū)動(dòng)該調(diào)制器221對(duì)該激光器21產(chǎn)的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，該第二光纖放大器222用于將經(jīng)過(guò)該調(diào)制器221處理的光源信號(hào)放大。
[0051]在本實(shí)施方式中，該第一光纖放大器24為拉曼光纖激光放大器,該第二光纖放大器222為摻鉺光纖放大器。
[0052]該第二光處理電路23包括第一波分復(fù)用器230以及第一光電探測(cè)器231。
[0053]該第一波分復(fù)用器230用于獲取經(jīng)過(guò)該第一光處理電路22進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)，該第一光纖放大器24對(duì)該第一波分復(fù)用器230獲取的光源信號(hào)再次進(jìn)行放大處理，使該第一波分復(fù)用器230將該放大的光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部以及接收從裝置外部返回的光源信號(hào)。
[0054]該第一光電探測(cè)器231用于將該第一波分復(fù)用器230接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交調(diào)解，從而輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0055]其中，該第一波分復(fù)用器230能夠通過(guò)同一根光纖將第一光電處理電路22發(fā)出的光源信號(hào)傳輸?shù)窖b置外部，還能夠接收從裝置外部返回的光源信號(hào)。
[0056]請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置30包括激光器31、第一光處理電路32、第二光處理電路33以及第一光纖放大器34。
[0057]該激光器31用于發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0058]該第一光處理電路32用于將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。
[0059]該第一光處理電路32包括驅(qū)動(dòng)器320、調(diào)制器321與第二光纖放大器322。該驅(qū)動(dòng)器320用于驅(qū)動(dòng)該調(diào)制器321對(duì)該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，該第二光纖放大器322用于將經(jīng)過(guò)該調(diào)制器321處理的光源信號(hào)放大。其中，該第二光纖放大器322對(duì)經(jīng)過(guò)該調(diào)制器321處理的光源信號(hào)再次進(jìn)行放大，以放大該光源信號(hào)的功率從而提高信號(hào)傳輸距離。在本實(shí)施方式中，該第二光纖放大器322為摻鉺光纖放大器。
[0060]在本實(shí)施方式中，該第一光處理電路32還包括盤纖盒323以及可調(diào)衰減器324。該激光器31發(fā)出的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸以輸送到該可調(diào)衰減器324，其中，該激光器31與該可調(diào)衰減器324之間多余的光纖纏繞在盤纖盒323中。該可調(diào)衰減器324用于衰減預(yù)定范圍內(nèi)的光源信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)器320接收處理器發(fā)出的TTL開(kāi)關(guān)電平信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該調(diào)制器321對(duì)經(jīng)過(guò)該可調(diào)衰減器324衰減后的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理。同樣地，該調(diào)制器321發(fā)出的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸以輸送到該第二光纖放大器322，該調(diào)制器321與該第二光纖放大器322之間多余的光纖纏繞在盤纖盒323中。
[0061]該第二光處理電路33包括第一波分復(fù)用器330以及第一光電探測(cè)器331。
[0062]進(jìn)一步地，該裝置30還包括第三光處理電路35以及第一光耦合器36。其中，該第三光處理電路35包括第二波分復(fù)用器350以及第二光電探測(cè)器351。
[0063]該第一光稱合器36用于將經(jīng)過(guò)該第二光纖放大器322放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)，以分別傳輸至該第二光處理電路33和第三光處理電路35。
[0064]當(dāng)?shù)诙馓幚黼娐?3接收該第一束子光源信號(hào)時(shí)，該第一波分復(fù)用器330將經(jīng)過(guò)該第一光纖放大器34放大的第一束子光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部，傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并傳輸回裝置，該第一波分復(fù)用器330還接收相應(yīng)的從裝置外部返回的光源信號(hào)。
[0065]在本實(shí)施方式中，該第二光處理電路33還包括第二光稱合器332,用于將該第一波分復(fù)用器330接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束。該第一光電探測(cè)器331將該第二光耦合器332輸出的兩束光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交調(diào)解,從而輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0066]當(dāng)?shù)谌馓幚黼娐?5接收該第二束子光源信號(hào)時(shí)，該第二波分復(fù)用器350將經(jīng)過(guò)第一光纖放大器34放大的第二束子光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部，傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并傳輸回裝置，該第二波分復(fù)用器350還接收相應(yīng)的從裝置外部返回的光源信號(hào)。
[0067]在本實(shí)施方式中，該第三光處理電路35還包括第三光稱合器352,用于將該第二波分復(fù)用器350接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束。該第二光電探測(cè)器351將該第三光耦合器352輸出的兩束光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交調(diào)解,從而輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0068]在本實(shí)施方式中，該第一光纖放大器34為拉曼光纖激光放大器，該拉曼光纖激光放大器直接作用在該第一波分復(fù)用器330和第二波分復(fù)用器350上，使得經(jīng)過(guò)該第一波分復(fù)用器330和第二波分復(fù)用器350的光源信號(hào)被放大后再傳輸?shù)窖b置外部，從而增加光源信號(hào)的傳輸距離，以相應(yīng)地增加檢測(cè)距離。
[0069]在本實(shí)施方式中，該第一光I禹合器36、第二光f禹合器332以及第三光I禹合器352可以是分束器或者分光器。
[0070]請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第一實(shí)施方式的流程示意圖。該實(shí)施方式示出的光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟:
[0071 ] 步驟S40，發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0072]步驟S41，將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。
[0073]步驟S42，接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并對(duì)該光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，將放大后的該光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)。
[0074]步驟S43，將該返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0075]請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第二實(shí)施方式的流程示意圖。該實(shí)施方式示出的光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟:
[0076]步驟S50，發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0077]步驟S51，將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。
[0078]步驟S52，將該經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)。
[0079]步驟S53，將該第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)分別進(jìn)行放大處理后發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)。其中，該第一返回光源信號(hào)為該第一束子光源信號(hào)發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)，該第二返回光源信號(hào)為該第二束子光源信號(hào)發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)。
[0080]步驟S54，將該第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)均分為兩束。
[0081]步驟S55，將該第一返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第一模擬信號(hào)，以及將該第二返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第二模擬信號(hào)。
[0082]請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法的第三實(shí)施方式的流程示意圖。該實(shí)施方式示出的光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟:
[0083]步驟S60，發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)。
[0084]步驟S61，將該光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理。
[0085]步驟S62，接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并將該光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)。
[0086]步驟S63，將該返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0087]本發(fā)明提供的一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置和方法，利用第一光處理電路將激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理，并由第二光處理電路的第一波分復(fù)用器在第一光纖放大器作用下再次放大光源信號(hào)后發(fā)送到外部以接收返回的光源信號(hào)，使得第一光電探測(cè)器對(duì)返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光纖振動(dòng)檢測(cè)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，能夠提升光纖輸出功率以增加感測(cè)距離，使得感測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。
[0088]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括: 激光器，用于發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)； 第一光處理電路，用于將所述激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理； 第二光處理電路，包括第一波分復(fù)用器和第一光電探測(cè)器，其中，所述第一波分復(fù)用器用于獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理電路進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)； 第一光纖放大器，用于對(duì)所述第一波分復(fù)用器獲取的光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，使所述第一波分復(fù)用器將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大處理的光源信號(hào)發(fā)送到裝置外部以及接收從裝置外部返回的光源信號(hào)；所述第一光電探測(cè)器將所述第一波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光處理電路包括驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與第二光纖放大器；所述驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)制器對(duì)所述激光器產(chǎn)生的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，所述第二光纖放大器用于將經(jīng)過(guò)所述調(diào)制器處理的光源信號(hào)放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第二光纖放大器為摻鉺光纖放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一光耦合器和第三光處理電路，所述第一光耦合器用于將經(jīng)過(guò)所述第一光處理電路進(jìn)行調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)，分別傳輸至所述第二光處理電路和第三光處理電路；所述第一波分復(fù)用器獲取所述第一束子光源信號(hào)，將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大的所述第一束子光源信號(hào)通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到裝置外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回裝置的返回的光源信號(hào)； 所述第三光處理電路包括: 第二波分復(fù)用器，用于獲取所述第二束子光源信號(hào)，并將經(jīng)過(guò)所述第一光纖放大器放大的所述第二束子光源信號(hào)通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到裝置外部，還用于接收當(dāng)傳輸?shù)窖b置外部的光源信號(hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回裝置的返回的光源信號(hào)；以及 第二光電探測(cè)器，用于將所述第二波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光處理電路還包括第二光耦合器，用于將所述第一波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束，以傳輸?shù)剿龅谝还怆娞綔y(cè)器； 所述第二光處理電路還包括第三光耦合器，用于將所述第二波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束，以傳輸?shù)剿龅诙怆娞綔y(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光纖放大器為拉曼光纖激光放大器。
7.一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)； 將所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理； 接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，將放大后的所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及 將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，所述接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大處理，將放大的所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)的步驟具體為: 將所述經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào); 將所述第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)分別進(jìn)行放大處理后通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)酵獠康墓庠葱盘?hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回的第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)，其中，所述第一返回光源信號(hào)為所述第一束子光源信號(hào)經(jīng)過(guò)放大并發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)，所述第二返回光源信號(hào)為所述第二束子光源信號(hào)經(jīng)過(guò)放大并發(fā)送至外部后返回的光源信號(hào)； 將所述第一返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第一模擬信號(hào)，以及將所述第二返回光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的第二模擬信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，所述將所述第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)分別進(jìn)行放大處理后通過(guò)布設(shè)的光纖發(fā)送到外部，以及接收當(dāng)傳輸?shù)酵獠康墓庠葱盘?hào)在光纖受到振動(dòng)時(shí)被反射并通過(guò)光纖傳輸回的第一返回光源信號(hào)和第二返回光源信號(hào)的步驟之后，還包括:將所述第一返回光源信號(hào)和所述第二返回光源信號(hào)均分為兩束。
10.一種光纖振動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào)； 將所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大處理； 接收經(jīng)過(guò)調(diào)制和放大處理的光源信號(hào)并將所述光源信號(hào)發(fā)送至外部，以及接收從外部返回的光源信號(hào)；以及 將所述返回的光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交解調(diào)處理以輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01H9/00GK104296858SQ201410535913
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】劉博宇, 秦長(zhǎng)偉, 曲洪權(quán) 申請(qǐng)人:深圳艾瑞斯通技術(shù)有限公司