示出了針對利用根據(jù)圖1的設(shè)置的、使用根據(jù)圖2(a)的實(shí)施例的HXffS或 I3DFS的測量的傅里葉變換（功率譜）的曲線圖，以及
[0075] 圖8示出HXffS或TOFS的三個(gè)實(shí)施例，其中，需要多于兩個(gè)輸出偏振，以及
[0076] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0077] 圖1中示出了依賴偏振的光學(xué)路徑長度移位器（PDOPS)IO,或者因?yàn)楣β首V中的 移位而在下面?zhèn)溥x地被命名為偏振分集頻率移位器（PDFS)，如何能夠被并入在用于分布式 感測的測量系統(tǒng)100中的范例。
[0078] 出于校準(zhǔn)的目的，激光的部分被傳送到波長參考單元，所述波長參考單元填充有 氣體（例如，HCN)，所述氣體包含具有在激光在其上被掃描的范圍中的非常公知的波長的 吸收線。所述激光的部分還被傳送到輔助干涉儀（以AUX標(biāo)記的方框），所述輔助干涉儀生 成用于使掃描線性化的信號。信號采集系統(tǒng)對全部探測器信號進(jìn)行數(shù)字化；經(jīng)數(shù)字化的信 號被傳送到計(jì)算機(jī)以進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0079] 需要掃描線性化，以確保纖維上的散射體位置與探測器信號的頻率之間的一對一 的對應(yīng)性。能夠以若干方式中的一種實(shí)現(xiàn)線性化。借助于反饋環(huán)，來自輔助干涉儀的信號 能夠用于使激光頻率與時(shí)間線性相關(guān)。另一個(gè)可能是使用來自輔助干涉儀的信號來定義信 號采集系統(tǒng)的采樣時(shí)刻?；蛘撸軌蛞院愣ㄋ俾蕦θ刻綔y器信號進(jìn)行采樣，但來自輔助干 涉儀的經(jīng)數(shù)字化的信號用作對重采樣算法的輸入，所述重采樣算法計(jì)算對應(yīng)于精確線性掃 描的經(jīng)內(nèi)插的信號。
[0080] roFS 10被并入在干涉儀系統(tǒng)100的僅測量臂或分支17中，所以器位于第一分裂 器15之后，并且因?yàn)槠湫枰ㄟ^感測纖維20傳送兩個(gè)偏振Pl和P2,所以其位于感測纖維 所連接的環(huán)行器18之前的測量臂中。
[0081] 總體而言，光學(xué)頻域反射計(jì)（OFDR)系統(tǒng)100包括光學(xué)輻射源5,例如激光，所述光 學(xué)輻射源能夠發(fā)射在特定波長帶（例如1530-1550nm)內(nèi)的光學(xué)輻射，所述輻射源光學(xué)連接 到第一耦合點(diǎn)或分裂器15,所述第一耦合點(diǎn)或分裂器被布置為將輻射分裂為兩部分：
[0082] -到參考路徑16中，所述參考路徑光學(xué)連接到第一耦合點(diǎn)15,以及
[0083] -到測量路徑17中，所述測量路徑光學(xué)連接到第一耦合點(diǎn)15,所述測量路徑還包 括光學(xué)環(huán)行器18,所述環(huán)行器光學(xué)連接到測量分支或感測纖維20,所述測量分支或感測纖 維被布置為基于反射的輻射進(jìn)行測量。
[0084] 參考路徑和測量路徑如圖1中所示光學(xué)耦合在第二耦合點(diǎn)25中。
[0085] 光學(xué)探測單元30能夠經(jīng)由第二耦合點(diǎn)25獲得例如來自探測器Dl和D2的、來自從 參考路徑和測量路徑組合的光學(xué)輻射的信號，并且相應(yīng)地獲得指示在測量分支20中的（一 個(gè)或多個(gè)）期望屬性的散射輪廓。
[0086] 測量路徑17包括依賴偏振的光學(xué)路徑長度移位器（如圖中所示的HXffS或 roFS) 10,所述移位器具有引起或創(chuàng)建針對測量路徑17中的輻射的第一偏振Pl和第二偏振 P2的功能，所述第一偏振Pl不同于所述第二偏振P2,并且移位器10還具有使得針對測量 路徑中的第一偏振Pl的光學(xué)路徑長度相對于針對測量路徑17中的第二偏振P2的光學(xué)路 徑長度不同的功能。
[0087] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的依賴偏振的光學(xué)路徑長度移位器（PDOPS、TOFS) 10的實(shí) 施例（a至f)。現(xiàn)在將給出對圖2中所示的TOFS的不同實(shí)施例的屬性的簡要描述。
[0088] 實(shí)施例（a)具有50/50分裂器，因其分裂元件將光分開在兩個(gè)分支上。這一分裂 元件不創(chuàng)建兩個(gè)正交偏振，所以在這一實(shí)施例中，在分支中的一個(gè)中存在用于修改偏振的 額外的部件，使得在這一分支中的偏振在到達(dá)組合元件后正交于另一分支的偏振。出于這 一目的，使用在發(fā)送中運(yùn)行的偏振控制器pc (縮寫"pc"用在全部附圖中）。這一偏振控制 器能夠包括取向能夠被操控的一個(gè)或多個(gè)纖維環(huán)，但也能夠是其中例如由電壓控制電光材 料的雙折射率、或者其中由外部壓力修改纖維雙折射率的（市場上可買到的）偏振控制器。 來自兩個(gè)分支的光在50/50組合器中組合。偏振控制器被調(diào)整為創(chuàng)建在組合器處正交于來 自另一分支的偏振的偏振狀態(tài)。然而，因?yàn)榻M合器不修改進(jìn)入偏振的狀態(tài)，所以兩個(gè)分支 的偏振狀態(tài)并非必須是正交的，例如，如果的確需要，則能夠創(chuàng)建線性狀態(tài)和圓形狀態(tài)的組 合。組合器具有兩個(gè)輸出纖維；在用于僅單個(gè)纖維的測量系統(tǒng)中，將需要這些輸出纖維中的 僅一個(gè)并且一半的光將損失，但在被設(shè)計(jì)為同時(shí)測量多個(gè)纖維的系統(tǒng)中，二者輸出都能夠 被使用，如圖4中所示，作為范例，圖4示出了能夠測量四個(gè)纖維（或多芯纖維的四個(gè)芯） 的系統(tǒng)。
[0089] 實(shí)施例（b)具有偏振射束分裂器（PBS)作為其分裂元件，所述偏振射束分裂器創(chuàng) 建了兩個(gè)線性偏振的正交偏振狀態(tài)。為了確保這些偏振狀態(tài)包含近似相等的光學(xué)功率，需 要調(diào)整在PBS的輸入部的光的偏振，使得情況就是這樣。在圖2中，獨(dú)立偏振控制器被示為 執(zhí)行這一任務(wù)，但當(dāng)在激光器與I 3DFS之間另一個(gè)偏振控制器已經(jīng)存在于系統(tǒng)中時(shí)，可以不 需要這一偏振控制器，如圖2中所示的范例系統(tǒng)中的情況。在實(shí)施例（b)中，第二PBS用于 將來自兩個(gè)分支的光組合到單個(gè)輸出分支中。偏振保持（PM)纖維用于這一實(shí)施例的兩個(gè) 分支，從而確保兩個(gè)分支的偏振狀態(tài)在組合器PBS處與PBS軸對齊。使用PBS作為組合器 意味著輸出狀態(tài)是正交的并且是線性偏振的。
[0090] 實(shí)施例（C)類似于實(shí)施例（b)，但在實(shí)施例（C)中，標(biāo)準(zhǔn)單模纖維用于兩個(gè)分支。 由于這些纖維并不保證保持偏振，所以在到達(dá)組合器PBS之后兩個(gè)分支的偏振狀態(tài)可能不 再是線性的并且是與組合器PBS的偏振軸對齊的。盡管組合器PBS清除來自于兩個(gè)分支的 光的偏振狀態(tài)，使得線性、正交狀態(tài)結(jié)束于輸出纖維中，但是功率可能會損失。為了最小化 功率損失，兩個(gè)分支能夠裝備有偏振控制器（在圖中以虛線示出的）。
[0091] 實(shí)施例（d)具有50/50分裂器作為其分裂元件，以把光分開在兩個(gè)分支上。標(biāo)準(zhǔn) 單模纖維用于兩個(gè)分支。實(shí)施例（d)使用PBS作為組合器，因此確保兩個(gè)分支的偏振狀態(tài) 總是在輸出部中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線性偏振的正交狀態(tài)。輸出狀態(tài)中的光學(xué)功率取決于兩個(gè)分支的 在組合器PBS處相對于PBS軸的取向的偏振狀態(tài)；當(dāng)來自兩個(gè)分支的光是線性偏振的并且 平行于各自的PBS軸時(shí)，將使功率發(fā)送最大化。為了實(shí)現(xiàn)最大功率，兩個(gè)分支能夠裝備有偏 振控制器（在圖中以虛線示出的）。或者，能夠使用與在分裂器前的偏振控制器相組合的、 分支中的僅一個(gè)中的偏振控制器（在圖中未示出）。在后者情況下，如果在激光器與TOFS 之間另一個(gè)偏振控制器pc已經(jīng)存在于系統(tǒng)中，則能夠省略在分裂器前的偏振控制器，如在 圖1所示的范例系統(tǒng)中的情況。
[0092] 實(shí)施例（e)具有50/50分裂器作為其分裂元件，以把光分開在兩個(gè)分支上。在分 支中的一個(gè)中，由附接于環(huán)行器的法拉第鏡將偏振改變到正交狀態(tài)。在這一實(shí)施例中，優(yōu)選 地，在分裂器與環(huán)行器之間、在環(huán)行器與組合元件之間以及在分裂器與組合元件之間具有 短的連接纖維，以使得更易于保持兩個(gè)分支的偏振狀態(tài)的正交性。來自兩個(gè)分支的光組合 在50/50組合器中。如實(shí)施例（a)中的情況，組合器具有兩個(gè)輸出纖維；在用于僅單個(gè)纖維 的測量系統(tǒng)中，將需要這些輸出纖維中的僅一個(gè)并且一半的光將損失，但在被設(shè)計(jì)為同時(shí) 測量多個(gè)纖維的系統(tǒng)中，二者輸出都能夠被使用，如圖4中所示。
[0093] 實(shí)施例（f)類似于實(shí)施例（e)，其中，其具有50/50分裂器作為其分裂元件，以把光 分開在兩個(gè)分支上，在分支中的一個(gè)中，由附接于環(huán)行器的法拉第鏡將偏振改變到正交狀 態(tài)。其由于使用PBS作為組合元件而不同于實(shí)施例（e)。為了最小化功率損失，沒有環(huán)行器 和法拉第鏡的分支的偏振狀態(tài)在組合器處應(yīng)是線性的且平行于PBS軸中的一個(gè)；當(dāng)分裂器 與環(huán)行器之間、環(huán)行器與PBS之間以及分裂器與PBS之間的連接纖維被保持為足夠短而不 明顯修改偏振狀態(tài)時(shí)，那么包含環(huán)行器和法拉第鏡的分支的在組合器處的偏振狀態(tài)自動(dòng)地 是線性的且平行于其他PBS軸。
[0094] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的適合于多個(gè)感測纖維的OFDR系統(tǒng)100的示意性實(shí)施例。 圖3中示出了 TOFS如何能夠被并入在用于使用多個(gè)干涉儀同時(shí)測量長度近似相同的若干 纖維的系統(tǒng)中。初級分裂器15首先將光分開在兩個(gè)分支上。分支中的一個(gè)將是全部干涉 儀的參考臂的公共部分，同時(shí)另一分支將是全部干涉儀的測量臂的公共部分。次級分裂器 15a和15b分別插入在由第一分裂器15創(chuàng)建的測量分支和參考分支中，以便創(chuàng)建多個(gè)干涉 儀。TOFS位于構(gòu)成全部干涉儀的測量臂的公共部分的分支中，在第一分裂器與全部干涉儀 的測量臂中的環(huán)行器之間。在圖3中，PDFS 10位于初級分裂器15與次級分裂器15a之間， 使得由TOFS創(chuàng)建的兩個(gè)偏振分布于全部感測纖維20 (僅示出了一個(gè)），并且對于全部測量 臂而言，兩個(gè)偏振狀態(tài)之間的路徑長度差是相同的。當(dāng)全部感測纖維的感測部分的長度相 當(dāng)時(shí)，這是期望的情況。當(dāng)感測纖維的長度非常不同時(shí)，可以期望具有用于每個(gè)測量臂的獨(dú) 立TOFS (未在圖中示出），以便能夠創(chuàng)建測量臂的針對兩個(gè)偏振的路徑長度差，所述路徑長 度差適合于連接到這一測量臂的感測纖維的長度。在后者情況下，每個(gè)TOFS在其各自測量 臂中的位置能夠是在第二分裂器15A與環(huán)行器18之間。
[0095] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的適合于多個(gè)感測纖維的OFDR系統(tǒng)100的另一個(gè)示意性 實(shí)施例。圖4示出了用于測量多個(gè)纖維的設(shè)置的另一個(gè)范例。圖4所示的設(shè)置特別適合于 具有兩個(gè)輸出纖維的I 3DFS實(shí)施例。在這一情況下，PDFS 10能夠提供次級分裂器的功能的 部分。
[0096] 對于在用于一個(gè)或多個(gè)纖維20的測量系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)TOFS的全部實(shí)