CN112118043B - 一种基于psk脉冲编码的cotdr测量方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法及其装置，其是采用任意函数发生器驱动的相位调制器和电光调制器对窄线宽激光器输出的连续光进行PSK脉冲编码，PSK脉冲编码信号光在光纤传播产生的背向瑞利散射光作为信号光与本地参考光进行外差相干检测。输出的外差信号经数字信号处理单元解调后，传入计算机进行处理。计算机对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行时序对齐后叠加再求平均，对叠加平均后的曲线进行线性拟合以获得光纤的传输衰减和故障定位等的信息。该方法不仅可以有效抑制CRN，减小信号的幅度波动，还可以降低测量误差，提高系统的信噪比。

Description

一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法及其装置
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤指一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法及其装置。
背景技术
光时域反射(Optical Time Domain Analysis，OTDR)传感技术是光纤通信线路健康状况监测的主要手段之一，其是通过直接探测脉冲信号光产生的背向瑞利散射光的功率和时间进行光纤链路上的衰减、断裂和空间定位，在桥梁、电力线路和光通信线路的故障检测和定位中有重要的作用。
OTDR由于采用直接检测的方式其测量范围较小，在长距离通信链路中，通常使用光纤放大器如掺铒光纤放大器(EDFA)来补偿脉冲信号光的传输损耗。然而EDFA对信号光进行功率放大的同时，也会产生强烈的放大自发辐射(ASE)噪声，ASE噪声的积累会使OTDR测量的信噪比急剧恶化，甚至无法进行测量。即使采用光学滤波器对宽带的ASE噪声进行限制，在多个EDFA级联的通信线路中，ASE噪声也会不断聚集而得到加强，从而使OTDR无法覆盖整条通信线路。同时，采用的宽带光源会占据部分通信信道，从而限制通信系统的传输。
针对以上OTDR的问题，1982年Healey等提出将外差探测方法用于OTDR系统，通过利用相干探测的方法把探测到的信号光功率集中到某一特定的中频，通过对该中频信号进行电学的窄带带通滤波，滤除绝大部分的宽带ASE噪声从而能有效提高动态范围。而且探测光是由单频窄线宽激光器产生，仅需要占据光通信线路中某一个预留的波分复用通道，从而可避免在线监测时对通信信道的干扰。然而窄线宽光源的高相干性会使散射单元内的散射点互相干涉从而产生相干瑞利噪声(CRN)，进而造成检测到的信号的功率随机波动，降低系统的测量精度和信噪比。并且由于CRN的相位相关特性，因此不能简单地通过信号平均或者加入带通滤波器的方式进行降低。因此目前急需一种能有效抑制COTDR传感系统的CRN，降低测量误差，提高系统信噪比和测量精度的方法和装置。
发明内容
为解决上述问题，本发明主要目的在于，针对现有技术之弊端，提供一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法及其装置，以抑制CRN导致的测量信号幅度的起伏，降低其对系统性能的影响，提高测量的准确度和信噪比。
为此，发明提供了以下技术方案：
一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法，该方法采用任意发生器驱动的相位调制器和电光调制器对窄线宽激光器输出的连续光进行PSK脉冲编码，PSK脉冲编码信号光在光纤传播产生的背向瑞利散射光作为信号光与本地参考光进行外差相干检测。输出的外差信号经数字信号处理单元解调后，传入计算机进行处理。
进一步的，上述基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法中，所述的PSK脉冲编码，是指对脉冲宽度内的每个bit进行PSK调制，从而使不同bit散射点之间的干涉相位差产生π相移。
进一步的，上述基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法中，所述的数字处理单元解调，是指首先对外差信号进行低噪声放大，接着进行窄带带通滤波，最后进行模数转换以获得待测中频信号。
进一步的，上述基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法中，所述的计算机处理，是指对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行时序对齐后叠加再求平均，对叠加平均后的曲线进行线性拟合以获得光纤的传输衰减和故障定位等的信息。
本发明还提供了一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，构成中包括窄线宽激光器、第一光耦合器、PSK脉冲编码调制模块(由任意函数发生器、相位调制器、电光调制器构成)、掺铒光纤放大器、可调滤波器、光环形器、传感光纤、声光调制器、扰偏器、第二光耦合器、平衡光电检测器、数字信号处理模块(由低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器组成)、计算机。所述窄线宽激光器经第一光耦合器输出两路连续光，上支路连续光依次经任意函数发生器驱动的相位调制器和电光调制器、掺铒光纤放大器、可调滤波器后接光环形器的第一光口，环形器的第二光口接传感光纤，光环行器的第三光口接第二光耦合器的第一光口，下支路依次经声光调制器和扰偏器后接第二光耦合器的第二光口，光耦合器的输出光口经平衡光电检测器、低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器后接入计算机。
较佳的，上述一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其中所述的PSK脉冲编码调制模块由任意函数发生器、相位调制器、电光调制器构成，所述任意函数发生器驱动的相位调制器首先对第一光耦合器输出的上支路连续光信号进行PSK编码调制，生成编码长度为mbits、bit持续时间为tb(mtb＝W)的PSK编码调制信号光，接着由任意函数发生器驱动的电光调制器进行脉冲调制，生成脉冲宽度为W的PSK脉冲编码信号光。
较佳的，上述一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其中所述的任意函数发生器由计算机控制同步输出两路驱动信号，一路作为相位调制器的驱动信号用于PSK编码，码型为伪随机码且“0”和“1”的个数相同，编码长度为mbits、bit持续时间为tb(mtb＝W)，周期与脉冲光的周期相等且同步，其高电平“1”为vπ用于产生π相移，低电平“0”为0用于产生0相移；另一路作为电光调制器的驱动信号用于脉冲调制，其高电平为v，低电平为0，脉冲宽度为W，重复周期大于脉冲光在光纤中的往返时间。
较佳的，上述一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其中所述的平衡光电检测器，用于抑制共模噪声。
较佳的，上述一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其中所述的数字信号处理模块，由低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器组成，其中低噪声放大器用于对得到的外差信号进行放大，带通滤波器用于滤除宽带噪声筛选出所需中频信号，模数转换器用于对信号进行模数转换和采集。
较佳的，上述一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其中所述的声光调制器，用于对第一耦合器输出的下支路连续光信号进行移频，输出频率为v0-vIF的下移频光用做本地参考光。其中v0为窄线宽激光器的中心频率，vIF为声光移频器的驱动频率。
本发明有益效果在于，借助上述技术方案，本发明将PSK调制技术应用到COTDR系统中，利用通过PSK脉冲编码将不同散射点之间的干涉相位差调制为π相移并与未编码原信号进行叠加平均即可有效减少bit间的相干散射点，进而降低CRN。该方法不仅可以有效抑制CRN，减小信号的幅度波动，还可以降低测量误差，提高系统的信噪比。
附图说明
图1是本发明的测量装置组成示意图；
图2是相位调制器的原理结构示意图；
图3是任意函数发生器产生的驱动信号示意图；
图4是生成的PSK脉冲编码信号光示意图。
其中：
LD、窄线宽激光器 Coupler 1、第一光耦合器
PM、相位调制器 EOM、电光调制器
AFG、任意函数发生器 EDFA、掺铒光纤放大器
TOF、可调光滤波器 OC、光环行器
FUT、传感光纤 AOM、声光调制器
PS、扰偏器 Coupler 2、第二光耦合器
BPD、平衡光电检测器 DSP、数字信号处理
LNA、低噪声放大器 BPF、带通滤波器
ADC、数模转换器 PC、计算机。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
本发明利用PSK脉冲编码抑制COTDR系统中的相干瑞利噪声，其原理是利用了幅度-相位的相关性即某一个相位下的干扰信号可以通过叠加与之相位相差π的信号来消除，通过调制脉冲内不同bit之间散射点的干涉相位差产生π相移，对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行叠加平均即可有效减少bit间的相干散射点，进而抑制相干瑞利噪声对系统性能的影响。
文中所用符号说明如下：
m为编码的长度、tb为bit持续时间，W为脉冲宽度，vπ为PM的半波电压，E0为PSK脉冲编码信号光的强度，v0为PSK脉冲编码信号光的频率，
Figure GDA0003255579850000061
为PSK脉冲编码信号光的初始相位，t为光脉冲的传播时间，
Figure GDA0003255579850000062
为第m个bit对应的调制相移，其值为0或π。N为一个空间分辨率下散射点的总数，i为散射点的序数，ai和τi分别为第i个散射点的幅度因子和时间延迟；c为光在真空中的传播速度，nf为光纤的折射率，α为光纤的衰减常数。EL和
Figure GDA0003255579850000063
分别为本地参考光的强度和相位。vIF为AOM产生的移频。P1bL为编码后空间分辨率内各个散射点独自产生的功率之和，P2bL为编码后不同散射点之间干涉叠加的功率之和。
Figure GDA0003255579850000064
为第i个散射点和第j个散射点之间的相位差。
下面结合附图对本发明作进一步说明，且以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1，为本发明的测量装置组成示意图。本发明的系统组成和工作原理如下：
窄线宽激光器LD经第一光耦合器Coupler 1输出两路连续光，其中上支路进入PSK脉冲编码调制模块，由任意函数发生器AFG驱动的相位调制器PM进行PSK编码调制，生成编码长度为mbits、bit持续时间为tb(mtb＝W)的PSK编码调制信号光，接着由任意函数发生器AFG驱动的电光调制器EOM进行脉冲调制，生成频率为v0、脉冲宽度为W的PSK脉冲编码信号光。生成的PSK脉冲编码信号光经掺铒光纤放大器EDFA放大并由可调光滤波器TOF滤除自发辐射噪声后由光环形器OC入射到光纤中；下支路由声光调制器进行移频，输出频率为v0-vIF的下移频光用做本地参考光，经扰偏器PS扰偏后与上支路经由光纤散射回的瑞利散射光在第二光耦合器Coupler 2耦合后进入平衡光电检测器BPD中进行外差相干检测，输出的外差信号进入到数字信号处理DSP模块，首先由低噪声放大器LNF对外差信号进行放大，之后由带通滤波器BPF滤除宽带噪声筛选出所需中频信号，最后由模数转换器ADC对信号进行模数转换和采集。解调处的中频外差信号传入计算机PC进行处理。
电光调制器EOM、相位调制器PM的调制性能恶化都会使调制的状态发生变化，进而影响降噪效果，因此所用电光调制器为高消光比、高稳定的调制器。
任意函数发生器AFG需要精确和高带宽的信号驱动相位调制器和电光调制器以保证精确稳定的调制效果，所以所用任意函数发生器为高带宽、高精度、高稳定的任意函数发生器。
扰偏器PS用于扰乱探测光的偏振态，降低系统的偏振噪声和偏振相关衰落。
平衡光电检测器用于抑制共模噪声，增加信号强度，可有效提高测量信号的信噪比。
声光调制器用于对第一耦合器输出的下支路连续光信号进行移频，输出频率为v0-vIF的下移频光用做本地参考光。
相位调制器的原理结构图如图2所示，当光信号通过相位调制器的电光晶体时，光波相位受到调制。假设相位调制器射频端输入的调制信号幅度为V，则光载波的相位变化
Figure GDA0003255579850000071
为
Figure GDA0003255579850000072
其中，vπ为PM的半波电压，相位变化和驱动信号幅度的关系曲线如图3所示，因此可以通过调制射频输入的幅度来进行相位调制。
任意函数发生器产生的驱动信号如图3所示，其中CH1为相位调制器的驱动信号用于PSK编码调制，码型为伪随机码且“0”和“1”的个数相同，编码长度为mbits、bit持续时间为tb(mtb＝W)，周期与脉冲光的周期相等且同步，其高电平“1”为vπ用于产生π相移，低电平“0”为0用于产生0相移；CH2为电光调制器的驱动信号用于脉冲调制，其高电平为v，低电平为0，脉冲宽度为W，重复周期大于脉冲光在光纤中的往返时间。两者调制后产生的PSK脉冲编码信号光可表示为
Figure GDA0003255579850000081
式中，E0为PSK脉冲编码信号光的强度，v0为PSK脉冲编码信号光的频率，
Figure GDA0003255579850000082
为PSK脉冲编码信号光的初始相位，t为光脉冲的传播时间，
Figure GDA0003255579850000083
为第m个bit对应的调制相移，其值为0或π。
PSK脉冲编码信号光沿光纤传播散射回的瑞利散射光可以表示为：
Figure GDA0003255579850000084
其中，N为一个空间分辨率下散射点的总数，i为散射点的序数，ai和τi分别为第i个散射点的幅度因子和时间延迟；c为光在真空中的传播速度，nf为光纤的折射率，α为光纤的衰减常数。
AOM移频产生的本地参考光可以表示为
Figure GDA0003255579850000085
EL和
Figure GDA0003255579850000086
分别为本地参考光的强度和相位。vIF为AOM产生的移频。
两者在BPD中进行外差检测，经数字信号处理后得到的外差信号可以表示为
Pb(t)＝|Eb(t)+EL(t)|2＝P1bL(t)+P2bL(t)
Figure GDA0003255579850000087
Figure GDA0003255579850000088
式中，P1bL为编码后空间分辨率内各个散射点独自产生的功率之和，P2bL为编码后不同散射点之间干涉叠加的功率之和。
Figure GDA0003255579850000089
为第i个散射点和第j个散射点之间的相位差。
未编码脉冲信号光沿光纤传播散射回的瑞利散射光可以表示为
Figure GDA0003255579850000091
其对应的与本地参考光相干后输出外差信号可以表示为
PR(t)＝|ER(t)+EL(t)|2＝P1RL(t)+P2RL(t)
Figure GDA0003255579850000092
Figure GDA0003255579850000093
式中，P1RL为未编码时空间分辨率内各个散射点独自产生的功率之和，P2RL为未编码时不同散射点之间干涉叠加的功率之和。
计算机对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行时序对齐后叠加再求平均，叠加平均后的信号可以表示为：
Figure GDA0003255579850000094
叠加平均后各个散射点独自产生的功率之和未发生变化，而不同bit间干涉散射点则通过PSK脉冲编码调制产生的干涉相位差
Figure GDA0003255579850000095
有效消除，从而降低相干瑞利噪声引起的幅度波动，提高测量精度和信噪比。最后对叠加平均后的曲线进行线性拟合以获得光纤的传输衰减和故障定位等的信息。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法，其特征在于，该方法采用任意发生器驱动的相位调制器和电光调制器对窄线宽激光器输出的连续光进行PSK脉冲编码，调制脉冲内不同bit之间散射点的干涉相位差产生π相移，然后利用PSK脉冲编码信号光在光纤传播产生的背向瑞利散射光作为信号光与本地参考光进行外差相干检测；将输出的外差信号经数字信号处理单元解调后，传入计算机进行处理，计算机对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行叠加平均即可有效减少bit间的相干散射点，进而抑制相干瑞利噪声对系统性能的影响，对叠加平均后的曲线进行线性拟合即可获得光纤的被测信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法，其特征在于，所述的PSK脉冲编码，是指对脉冲宽度内的每个bit进行PSK调制，从而使不同bit散射点之间的干涉相位差产生π相移。
3.根据权利要求1所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法，其特征在于，所述的数字处理单元解调，是首先对外差信号进行低噪声放大，接着进行窄带带通滤波，最后进行模数转换以获得待测中频信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量方法，其特征在于，所述的计算机处理步骤中，是对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行时序对齐后叠加再求平均，对叠加平均后的曲线进行线性拟合以获得光纤的传输衰减和故障定位信息。
5.一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于，其主要包括：
窄线宽激光器、第一光耦合器、PSK脉冲编码调制模块、掺铒光纤放大器、可调滤波器、光环形器、传感光纤、声光调制器、扰偏器、第二光耦合器、平衡光电检测器、数字信号处理模块及计算机；
所述PSK脉冲编码调制模块主要是由任意函数发生器、相位调制器、电光调制器构成，而所述数字信号处理模块主要是由低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器组成；
所述窄线宽激光器经第一光耦合器输出两路连续光，其中，上支路连续光依次经任意函数发生器驱动的相位调制器和电光调制器、掺铒光纤放大器、可调滤波器后接光环形器的第一光口，并经环形器的第二光口接传感光纤，以及光环行器的第三光口接第二光耦合器的第一光口，而下支路则依次经声光调制器和扰偏器后接第二光耦合器的第二光口，光耦合器的输出光口经平衡光电检测器、低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器后接入计算机，通过调制脉冲内不同bit之间散射点的干涉相位差产生π相移，计算机对得到的PSK脉冲编码探测曲线与未编码的原始探测曲线进行时序对齐后叠加再求平均，对叠加平均后的曲线进行线性拟合。
6.根据权利要求5所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于，所述的PSK脉冲编码调制模块是由任意函数发生器、相位调制器、电光调制器构成，所述任意函数发生器驱动的相位调制器首先对第一光耦合器输出的上支路连续光信号进行PSK编码调制，生成编码长度为mbits、bit持续时间为tb的PSK编码调制信号光，接着由任意函数发生器驱动的电光调制器进行脉冲调制，生成脉冲宽度为W的PSK脉冲编码信号光。
7.根据权利要求5所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于：所述的任意函数发生器由计算机控制同步输出两路驱动信号，一路作为相位调制器的驱动信号用于PSK编码，码型为伪随机码且“0”和“1”的个数相同，编码长度为mbits、bit持续时间为tb，周期与脉冲光的周期相等且同步，其高电平“1”为vπ用于产生π相移，低电平“0”为0用于产生0相移；另一路作为电光调制器的驱动信号用于脉冲调制，其高电平为v，低电平为0，脉冲宽度为W，重复周期大于脉冲光在光纤中的往返时间。
8.根据权利要求5所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于：所述的平衡光电检测器，用于抑制共模噪声。
9.根据权利要求5所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于：所述的数字信号处理模块，由低噪声放大器、带通滤波器和模数转换器组成，其中低噪声放大器用于对得到的外差信号进行放大，带通滤波器用于滤除宽带噪声筛选出所需中频信号，模数转换器用于对信号进行模数转换和采集。
10.根据权利要求5所述的一种基于PSK脉冲编码的COTDR测量装置，其特征在于：所述的声光调制器，用于对第一耦合器输出的下支路连续光信号进行移频，输出频率为v0-vIF的下移频光用做本地参考光；其中v0为窄线宽激光器的中心频率，vIF为声光移频器的驱动频率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113390441B (zh) * 2021-06-01 2023-07-21 重庆邮电大学 一种折射率变化传感的装置及测量方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759371A (zh) * 2012-07-19 2012-10-31 南京大学 融合cotdr的长距离相干检测布里渊光时域分析仪
WO2013066654A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 Schlumberger Canada Limited Phase sensitive coherent otdr with multi-frequency interrogation
CN104819770A (zh) * 2015-05-14 2015-08-05 中国人民解放军国防科学技术大学 基于外差检测和相位解调的相位光时域反射装置及方法
CN108489517A (zh) * 2018-02-02 2018-09-04 天津大学 基于脉冲内偏振态数字编码的cotdr传感装置及方法
CN109974756A (zh) * 2019-04-11 2019-07-05 南京聚科光电技术有限公司 基于差分相位脉冲发射和时域合并的φ-otdr技术
CN110617854A (zh) * 2019-10-25 2019-12-27 华北电力大学（保定） 高阶相位调制瑞利botda温度/应变测量方法及装置
CN110864797A (zh) * 2019-11-13 2020-03-06 天津大学 异构双边带啁啾脉冲的差分cotdr分布式声传感装置及方法
US10756820B2 (en) * 2018-05-21 2020-08-25 Zhejiang Jericore Technologies Co., Ltd. Phase analog coherent demodulation system and method for phase sensitive optical time domain reflectometry

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104990620B (zh) * 2015-07-03 2018-06-08 南京大学 基于布拉格光纤光栅阵列的相敏光时域反射装置及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013066654A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 Schlumberger Canada Limited Phase sensitive coherent otdr with multi-frequency interrogation
CN102759371A (zh) * 2012-07-19 2012-10-31 南京大学 融合cotdr的长距离相干检测布里渊光时域分析仪
CN104819770A (zh) * 2015-05-14 2015-08-05 中国人民解放军国防科学技术大学 基于外差检测和相位解调的相位光时域反射装置及方法
CN108489517A (zh) * 2018-02-02 2018-09-04 天津大学 基于脉冲内偏振态数字编码的cotdr传感装置及方法
US10756820B2 (en) * 2018-05-21 2020-08-25 Zhejiang Jericore Technologies Co., Ltd. Phase analog coherent demodulation system and method for phase sensitive optical time domain reflectometry
CN109974756A (zh) * 2019-04-11 2019-07-05 南京聚科光电技术有限公司 基于差分相位脉冲发射和时域合并的φ-otdr技术
CN110617854A (zh) * 2019-10-25 2019-12-27 华北电力大学（保定） 高阶相位调制瑞利botda温度/应变测量方法及装置
CN110864797A (zh) * 2019-11-13 2020-03-06 天津大学 异构双边带啁啾脉冲的差分cotdr分布式声传感装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
High-Sensitivity Coherent Optical Time Domain Reflectometry Employing Frequency-Division Multiplexing;Hiroyuki Iida等;《Journal of Lightwave Technology》;20111010;全文 *
Real time dynamic strain monitoring of optical links using the backreflection of live PSK data;H. F. Martins等;《Optics Express》;20160919;全文 *
单端BOTDA关键技术的理论和实验研究;张立欣;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20190415;全文 *

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