CN110220470B - 基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法，旨在满足当前对分布式传感长距离、高分辨率、大动态范围、实时快速的应用需求，同时解决布里渊光相干域分析系统中泵浦光与探测光需要双端入射，导致系统出现断点就无法工作的问题。光源输出的连续光经耦合器分为两路，一路作为泵浦光，另一路由高速电光调制器进行双边带调制，其后向瑞利散射光作为探测光与泵浦光发生受激布里渊散射，通过高速数据采集系统采集到的强度信息与应变的对应关系解调出相应的动态应变值。本发明结构简单，成本低、能有效减小信号功率波动，实现单端、高空间分辨率、长距离、稳定性好的动态应变测量。

Description

基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法

技术领域

本发明涉及分布式光纤传感领域，具体是一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法。

背景技术

军事国防、大型工矿、民用安防等多个领域重要基础设施的结构健康监测，是避免造成重大经济损失、维护社会稳定发展必不可少的环节。当今社会，以人工智能监测网络为核心的“智慧城市”已经成为时代发展的潮流，为满足现代监测网络对动态变化参量实时监测的需求，分布式光纤传感领域针对应变监测实时性的研究已经成为热点。

瑞利散射作为光纤中散射强度最强的信号，其最早应用于传感领域是在光时域反射（OTDR）技术中。通过测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可获取光纤沿线传输损耗信息，但该技术只能实现光纤故障点诊断和定位。为实现动态应变的监测，Lu等人在OTRD的基础上发展出一种相位敏感OTDR技术，利用背向瑞利信号的相位变化进行动态应变信号测量（Journal of Lightwave Technology, 2010, 28(22): 3243），信号光从光纤一端入射，结构简单应用方便，但是该技术采用相干检测解调应变信息，系统受外界扰动大，而且大多数相位敏感OTDR技术只能实现定性测量，无法确定应变大小，为解决此问题，基于布里渊散射的动态应变测量技术发展起来。

英国南安普顿大学Masoudi Ali等提出了一种布里渊光时域反射（BOTDR）动态应变传感器，通过使用Mach-Zhender干涉仪将应变诱发的布里渊频移转换为光强的变化（Optics Letters, 2013, 38(17): 3312），东京工业大学Yosuke Mizuno等使用相关域技术开发了一种单端布里渊光相干域反射计（BOCDR），采用连续光作为信号光，使用压控振荡器以高速获得布里渊增益谱（Light: Science & Applications, 2016, 5(12): e16184）。上述两种均属于反射技术，信号光从待测光纤一端入射，结构简单，但是由于主要利用光纤中的自发布里渊散射实现光纤沿线动态应变的测量，系统的传感距离小，为增加传感距离，研究者们提出了基于受激布里渊散射的分析技术。以色列特拉维夫大学Yair Peled等人提出斜率辅助式布里渊光时域分析（BOTDA）技术（Optics Express , 2013 , 21(9):10697-10705），系统将脉冲信号作为泵浦光实现光纤沿线的定位传感，斜率辅助式动态应变测量装置受信号功率波动影响较大，且受限于声子寿命，系统的空间分辨率低。为提高空间分辨率，上海交通大学何祖源等提出一种超高速布里渊光学相关域分析（BOCDA）系统（OpticsExpress, 2018, 26(6): 6916），系统空间分辨率提高，但是对激光的正弦调制使得传感距离受限于周期性相关峰之间的距离，系统传感距离与空间分辨率存在矛盾。另外，在分析系统中，泵浦光和探测光分别从光纤两端注入，装置结构复杂，当待测光纤中出现断点时测量便无法完成。

因此需要发明一种新的单端动态应变测量技术，结合瑞利散射和布里渊散射在动态应变测量上的优势，实现单端，高空间分辨率，长距离，稳定性好的动态应变测量。

发明内容

本发明是为了解决现有动态应变测量技术无法同时兼顾单端结构、长距离、高空间分辨率的问题，提供一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法，旨在满足当前对分布式传感长距离、高分辨率、大动态范围、实时快速的应用需求，同时解决布里渊光相干域分析系统中泵浦光与探测光需要双端入射，导致系统出现断点就无法工作的问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置，包括宽频混沌激光源、第一1×2光纤耦合器、第一偏振控制器、高速电光调制器、宽带微波信号源、第一光放大器、第二光放大器、第二偏振控制器、半导体光放大器、脉冲信号发生器、第三光放大器、可编程光延时发生器、第二1×2光纤耦合器、光环行器、传感光纤、可调谐光滤波器、光电探测器，锁相放大器，计算机。

宽频混沌激光源的输出端与第一1×2光纤耦合器的输入端连接；第一1×2光纤耦合器的第一个输出端与第一偏振控制器的输入端连接；第一偏振控制器的输出端与高速电光调制器的光纤输入端连接；宽带微波信号源的射频输出端通过高频同轴电缆与高速电光调制器的射频输入端连接；高速电光调制器的光纤输出端通过单模光纤跳线与第一光放大器的输入端连接；第一光放大器的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器的第一个输入端连接；第一1×2光纤耦合器的第二个输出端通过单模光纤跳线与第二光放大器的输入端连接；第二光放大器的输出端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器的输入端连接；第二偏振控制器的输出端与半导体光放大器的光纤输入端连接；脉冲信号发生器的第一射频输出端通过高频同轴电缆与半导体光放大器的射频输入端连接；半导体光放大器的光纤输出端通过单模光纤跳线与第三光放大器的输入端连接；第三光放大器的输出端通过单模光纤跳线与可编程光延时发生器的输入端连接；可编程光延时发生器的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器的第二个输入端连接；第二1×2光纤耦合器的输出端与光环行器的输入端连接；光环行器的输出端与传感光纤的首端连接；传感光纤的末端绕小环；光环行器的反射端与可调谐光滤波器的输入端连接；可调谐光滤波器的输出端通过单模光纤跳线与光电探测器的输入端连接；光电探测器的输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器的信号输入端连接；脉冲信号发生器的第二射频输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器的射频控制端口连接，宽带微波信号源的外部触发端口通过高频同轴电缆与锁相放大器的外部触发端口连接；锁相放大器的信号输出端与计算机连接。

基于上述装置，单端混沌布里渊相干域分析的动态应变测量方法，如下：宽频混沌激光源输出混沌激光入射到第一1×2光纤耦合器，第一1×2光纤耦合器将混沌激光分为两路：

一路通过第一偏振控制器调节至输出功率最大，然后输入到高速电光调制器中，高速电光调制器在宽带微波信号源输出的正弦信号控制下对输入的光信号进行双边带调制，通过调节高速电光调制器的工作模式可抑制其在中心频率处的光强，并在中心频率的两端产生两个对称的边带，高频的为反斯托克斯光，低频的为斯托克斯光。边带的频移量为传感光纤布里渊频移量（对普通单模光纤其值为11GHz），经高速电光调制器移频后的光信号输入到第一光放大器，第一光放大器对其进行放大，放大后的光信号通过第二1×2光纤耦合器的第一输入端以及光环行器输入到传感光纤中，将其在传感光纤中的后向瑞利散射光作为探测光。

另一路作为泵浦光由第二光放大器放大后通过第二偏振控制器调节至输出功率最大，然后将其输入到由脉冲信号驱动的半导体光放大器中，调制后的具有高消光比的泵浦光经第三光放大器放大并输入到可编程光延时发生器中，可编程光延时发生器输出的泵浦光信号输入到第二1×2光纤耦合器的第二输入端，经光环行器输入到传感光纤中。

通过调节可编程光延时发生器可使探测光信号与泵浦光信号在传感光纤的特定位置发生受激布里渊散射，在这个过程中高频反斯托克斯光将能量传给泵浦光，泵浦光将能量传输给低频的斯托克斯光，受激布里渊散射最终表现为斯托克斯光的放大。通过宽带微波信号源将布里渊频差锁定在布里渊增益谱线性区的中点，用可调谐光滤波器将放大的斯托克斯光滤出并输入到光电探测器中，光电探测器将光信号转换为电信号输入到锁相放大器中，锁相放大器对输出信号的功率进行实时采集，并通过计算机进行数据分析与处理，最终实现传感光纤任意位置处动态应变的测量。

本发明所述的基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法，具有以下优点：

1、相较于光时域反射技术，通过测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射以及菲涅尔反射光功率可获取光纤沿线传输损耗或断点信息，但该技术只能实现光纤故障点诊断和定位。而本发明基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法将应变引起的布里渊频移转化为强度信息，可以准确获得动态应变的大小。

2、相较于布里渊光反射技术，例如基于捷变频技术的单端动态分布式布里渊反射装置及方法（中国发明专利，申请号：2018110815859），超高速分布式布里渊反射仪（Light:Science & Applications, 2016, 5(12): e16184）。主要利用自发布里渊散射，信号强度弱，传感距离短，且需要大量平均提高信噪比。而本发明基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法采用探测光的后向瑞利散射光与泵浦光的受激布里渊散射作为传感光信号，极大的增加了系统的传感距离。

3、相较于布里渊光分析技术，例如本课题组提出的基于宽频混沌激光的分布式光纤动态应变传感装置及方法（中国发明专利，申请号：2018104084146），信号光从光纤两端入射，有效传感距离减为待测光纤长度的一半，当传感光纤出现断点时系统便无法正常工作。而本发明基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置为非破坏性单端结构，规避了光纤断点对系统的影响，装置结构简单，有效传感距离增加一倍，拓展了系统的大规模工程应用；又如一种自外差单端矢量BOTDA动态应变测量方法及装置（中国发明专利，ZL2016102165402），脉冲预泵浦单端矢量BOTDA动态应变测量方法及装置（中国发明专利，ZL2016100272700），将脉冲光作为泵浦光，通过相干探测解调布里渊相移谱，实现动态应变测量，系统空间分辨率低，易受外界环境干扰。而本发明基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置使用连续光作为泵浦光，空间分辨率不受脉宽限制，采用锁相放大器以高信噪比实时采集强度信息，缩短测量时间，同时使用脉冲信号驱动的半导体光放大器对泵浦光进行调制，以高消光比实现泵浦光的时间门控，有效抑制了混沌光源特有的中心相关峰之外的非峰值放大，传感光纤中仅有一个相关峰，极大的增加了系统的传感距离。同时使用宽频微波信号源对锁相放大器进行同步触发，提高了系统的准确性。

4、对于一种单端结构动态测量的布里渊光纤传感系统与传感方法（中国发明专利，ZL2015102313096）、一种可固定频移结构的斜坡辅助布里渊光纤传感振动测量装置及测量方法（中国发明专利，申请号：2018107894569）、以及本课题组提出的单端布里渊光相干域分析的高压电缆测温装置及方法（中国发明专利，ZL2016102495900），上述装置及方法均使用传感光纤末端的菲涅尔反射光作为探测光，反射光的偏振状态沿光纤随机变化将引起泵浦光与探测光的偏振失配，使得布里渊增益弱，系统信噪比低，且前两者均采用窄线宽激光作为光源，利用斜坡辅助方法获得的布里渊增益谱线性区小，动态应变范围受限；单端布里渊光相干域分析的高压电缆测温装置需要扫描泵浦光与探测光的频率差，测量时间长，无法实时监测动态信息。而本发明基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法：（1）使用连续光激发声波场，系统空间分辨率不受声子寿命的限制，可达毫米量级；（2）由于传感光纤长度较长，瑞利散射光可以认为是许多不同偏振状态的偏振光的集合，使用后向瑞利散射光作为探测光与泵浦光进行受激布里渊散射无需使用扰偏器就可以在一定程度上消除泵浦光和探测光相对偏振状态变化引起的偏振相关的极化噪声，系统成本低，布里渊增益信号功率波动减小，系统稳定性高；（3）使用宽频混沌激光作为光源可获得线性区拓宽的布里渊增益谱，无需复杂的调制手段就可以增大动态应变测量范围，使系统结构简化、成本降低。

本发明设计合理，结构简单，成本低、能有效减小信号功率波动，实现单端、高空间分辨率、长距离、稳定性好的动态应变测量，具有很好的实际应用价值。

附图说明

图1表示本发明装置的结构示意图。

图中：1-宽频混沌激光源，2-第一1×2光纤耦合器，3-第一偏振控制器，4-高速电光调制器，5-宽带微波信号源，6-第一光放大器，7-第二光放大器，8-第二偏振控制器，9-半导体光放大器，10-脉冲信号发生器，11-第三光放大器，12-可编程光延迟发生器，13-第二1×2光纤耦合器，14-光环行器，15-传感光纤，16-可调谐光滤波器，17-光电探测器，18-锁相放大器，19-计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明实施例公开的基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法，光源输出的连续光经耦合器分为两路，一路作为泵浦光，另一路由高速电光调制器进行双边带调制，其后向瑞利散射光作为探测光与泵浦光发生受激布里渊散射，通过高速数据采集系统采集到的强度信息与应变的对应关系解调出相应的动态应变值。具体如下。

一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置，如图1所示，包括：宽频混沌激光源1、第一1×2光纤耦合器2、第一偏振控制器3、高速电光调制器4、宽带微波信号源5、第一光放大器6、第二光放大器7、第二偏振控制器8、半导体光放大器9、脉冲信号发生器10、第三光放大器11、可编程光延迟发生器12、第二1×2光纤耦合器13、光环行器14、传感光纤15、可调谐光滤波器16、光电探测器17、锁相放大器18和计算机19。

其中，宽频混沌激光源1的输出端与第一1×2光纤耦合器2的输入端连接；第一1×2光纤耦合器2的第一输出端与第一偏振控制器3的输入端连接；第一偏振控制器3的输出端与高速电光调制器4的光纤输入端连接；宽带微波信号源5的射频输出端通过高频同轴电缆与高速电光调制器4的射频输入端连接；高速电光调制器4的光纤输出端通过单模光纤跳线与第一光放大器6的输入端连接；第一光放大器6的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器13的第一个输入端连接；第一1×2光纤耦合器2的第二个输出端通过单模光纤跳线与第二光放大器7的输入端连接；第二光放大器7的输出端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器8的输入端连接；第二偏振控制器8的输出端与半导体光放大器9的光纤输入端连接；脉冲信号发生器10的第一射频输出端通过高频同轴电缆与半导体光放大器9的射频输入端连接；半导体光放大器9的光纤输出端通过单模光纤跳线与第三光放大器11的输入端连接；第三光放大器11的输出端通过单模光纤跳线与可编程光延时发生器12的输入端连接；可编程光延时发生器12的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器13的第二输入端连接；第二1×2光纤耦合器13的输出端与光环行器14的输入端连接；光环行器14的输出端与传感光纤15的首端连接；传感光纤15的末端绕小环；光环行器14的反射端与可调谐光滤波器16的输入端连接；可调谐光滤波器16的输出端通过单模光纤跳线与光电探测器17的输入端连接；光电探测器17的输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器18的信号输入端连接；脉冲信号发生器10的第二射频输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器18的射频控制端口连接，宽带微波信号源5的外部触发端口通过高频同轴电缆与锁相放大器18的外部触发端口连接；锁相放大器18的信号输出端与计算机19连接。

具体实施时，基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量方法如下：宽频混沌激光源1中心波长为1550nm，频谱带宽约10GHz，中心频率为ν₀。光源输出的光由10：90的第一1×2光纤耦合器2分为两路，一路作为探测光（90％），另一路作为泵浦光（10％）。

上路光信号（90％）通过第一偏振控制器3调节其偏振态，使得输出光功率达到最大。使用MX-LN-10型高消光比铌酸锂电光强度调制器4对光信号进行调制，抑制其在中心频率处的光强，并在中心频率的两端产生两个对称的边带，边带光频率为ν₀±ν_B，ν₀为光源中心频率，ν_B为布里渊频移量，在普通单模光纤中其值（布里渊频移量）约为11GHz。高速电光调制器4主要是由一个宽带微波信号源5进行驱动，该宽带信号源可输出频率范围为9KHz~13GHz，幅度范围为-20~19dBm的正弦信号。第一光纤放大器6为普通掺铒光纤放大器，使用它对双边带调制后的光信号进行放大，以补偿由于调制造成的光损耗。放大后的光信号通过第二1×2光纤耦合器13以及光环行器14输入到传感光纤15中，其在传感光纤15中的后向瑞利散射光为探测光，这里传感光纤15采用G652单模光纤或G655单模光纤，其末端绕小环防止菲涅尔反射给系统引入噪声。

下路光信号（10％）为泵浦光，通过第二光纤放大器7放大至4.8dBm以满足后续的调制需要，放大后的光信号经过第二偏振控制器8调节偏振状态至光功率最大。采用由Agilent-81150A型脉冲信号发生器10驱动的KG-SOA-C-BAND系列半导体光放大器9对泵浦光进行脉冲调制，调制的目的是实现泵浦光的时间门控，防止中心相关峰之外的非峰值放大，保证传感光纤中仅有一个相关峰，提高系统的传感距离。调制后的泵浦光通过第三光放大器11放大后输入到ODG-101高精度可编程光延时发生器12中，泵浦光通过第二1×2光纤耦合器13以及光环行器14与探测光在传感光纤中相遇并发生受激布里渊散射。

探测光与泵浦光在传感光纤15中发生受激布里渊散射放大之后，经光环行器14的反射端输出，采用XTM-50宽带波长可调型滤波器16对探测光进行滤波，滤出所需要的斯托克斯光，滤出的光信号由光电探测器17转化为电信号并高频同轴电缆输入到锁相放大器18中进行实时的信号功率采集，锁相探测器18为AMETEK公司的双相数字锁相放大器。需要强调的是，在布里渊增益谱的线性区信号功率的变化与布里渊频移是呈线性的，布里渊频移量与应变的关系也是线性的，因此锁相放大器18采集的是通过宽带微波源5将探测光与泵浦光的频率差固定在布里渊增益谱线性区中点的受激布里渊放大后的信号功率，通过计算机19对采集的数据进行分析可获得动态应变信息；采用泵浦路上的可编程光延时发生器12对泵浦光和探测光的光程差进行调节，使产生的唯一相关峰的位置在传感光纤范围内移动，对光纤进行逐点扫描，实现光纤沿线分布式动态应变测量。

以上所述的具体实施例，对本发明一种基于微环波导结构的集成混沌信号发生器进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置，其特征在于：包括宽频混沌激光源（1）、第一1×2光纤耦合器（2）、第一偏振控制器（3）、高速电光调制器（4）、宽带微波信号源（5）、第一光放大器（6）、第二光放大器（7）、第二偏振控制器（8）、半导体光放大器（9）、脉冲信号发生器（10）、第三光放大器（11）、可编程光延时发生器（12）、第二1×2光纤耦合器（13）、光环行器（14）、传感光纤（15）、可调谐光滤波器（16）、光电探测器（17）、锁相放大器（18）、计算机（19）；

其中，宽频混沌激光源（1）的输出端与第一1×2光纤耦合器（2）的输入端连接；第一1×2光纤耦合器（2）的第一输出端与第一偏振控制器（3）的输入端连接；第一偏振控制器（3）的输出端与高速电光调制器（4）的光纤输入端连接；宽带微波信号源（5）的射频输出端通过高频同轴电缆与高速电光调制器（4）的射频输入端连接；高速电光调制器（4）的光纤输出端通过单模光纤跳线与第一光放大器（6）的输入端连接；第一光放大器（6）的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器（13）的第一输入端连接；第一1×2光纤耦合器（2）的第二输出端通过单模光纤跳线与第二光放大器（7）的输入端连接；第二光放大器（7）的输出端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器（8）的输入端连接；第二偏振控制器（8）的输出端与半导体光放大器（9）的光纤输入端连接；脉冲信号发生器（10）的第一射频输出端通过高频同轴电缆与半导体光放大器（9）的射频输入端连接；半导体光放大器（9）的光纤输出端通过单模光纤跳线与第三光放大器（11）的输入端连接；第三光放大器（11）的输出端通过单模光纤跳线与可编程光延时发生器（12）的输入端连接；可编程光延时发生器（12）的输出端通过单模光纤跳线与第二1×2光纤耦合器（13）的第二输入端连接；第二1×2光纤耦合器（13）的输出端与光环行器（14）的输入端连接；光环行器（14）的输出端与传感光纤（15）的首端连接；传感光纤（15）的末端绕小环；光环行器（14）的反射端与可调谐光滤波器（16）的输入端连接；可调谐光滤波器（16）的输出端通过单模光纤跳线与光电探测器（17）的输入端连接；光电探测器（17）的输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器（18）的信号输入端连接；脉冲信号发生器（10）的第二射频输出端通过高频同轴电缆与锁相放大器（18）的射频控制端口连接，宽带微波信号源（5）的外部触发端口通过高频同轴电缆与锁相放大器（18）的外部触发端口连接；锁相放大器（18）的信号输出端与计算机（19）连接。

2.一种基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量方法，其特征在于：宽频混沌激光源（1）输出混沌激光入射到第一1×2光纤耦合器（2），第一1×2光纤耦合器（2）将混沌激光分为两路：

一路通过第一偏振控制器（3）调节至输出功率最大，然后输入到高速电光调制器（4）中，高速电光调制器（4）在宽带微波信号源（5）输出的正弦信号控制下对输入的光信号进行双边带调制，通过调节高速电光调制器（4）的工作模式抑制其在中心频率处的光强，并在中心频率的两端产生两个对称的边带，高频的为反斯托克斯光，低频的为斯托克斯光；边带的频移量为传感光纤（15）的布里渊频移量，经高速电光调制器（4）移频后的光信号输入到第一光放大器（6），通过第一光放大器（6）对其进行放大，放大后的光信号依次通过第二1×2光纤耦合器（13）的第一输入端、光环行器（14）输入到传感光纤（15），将其在传感光纤（15）中的后向瑞利散射光作为探测光；

另一路作为泵浦光由第二光放大器（7）放大后通过第二偏振控制器（8）调节至输出功率最大，然后将其输入到由脉冲信号发生器（10）驱动的半导体光放大器（9）中，调制后具有高消光比的泵浦光经第三光放大器（11）放大并输入到可编程光延时发生器（12），可编程光延时发生器（12）输出的泵浦光信号输入到第二1×2光纤耦合器（13）的第二输入端，通过光环行器（14）输入到传感光纤（15）；

通过调节可编程光延时发生器（12）使探测光信号与泵浦光信号在传感光纤（15）的特定位置发生受激布里渊散射，在这个过程中高频反斯托克斯光将能量传给泵浦光，泵浦光将能量传输给低频的斯托克斯光，受激布里渊散射最终表现为斯托克斯光的放大；通过宽带微波信号源（5）将布里渊频差锁定在布里渊增益谱线性区的中点，用可调谐光滤波器（16）将放大的斯托克斯光滤出并输入到光电探测器（17）中，光电探测器（17）将光信号转换为电信号输入到锁相放大器（18）中，锁相放大器（18）对输出信号的功率进行实时采集，并通过计算机（19）进行数据分析与处理，最终实现传感光纤（15）任意位置处动态应变的测量。

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