CN117030000A - 一种分布式声波传感偏振控制系统及偏振衰落抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分布式声波传感偏振控制系统及偏振衰落抑制方法，其中分布式声波传感偏振控制系统包括窄线宽激光器、第一光纤耦合器、脉冲发生器、电偏振控制器、第二光纤耦合器、光放大器、带通滤波器、环形器、光电平衡探测器、上位机。与现有技术相比，本发明通过在分布式声光纤感系统中引入主动反馈偏振控制系统，以获得系统中传感信号的偏振状态和偏振衰落位置，并以之为参考，通过偏振抑制算法进行主动偏振态调制，以抑制系统中偏振衰落导致的信噪比降低。
Description
技术领域
本发明涉及分布式声波传感领域，尤其是涉及一种分布式声波传感偏振控制系统及偏振衰落抑制方法。
背景技术
分布式声波传感技术采用光纤作为信号传输和传感元件，具有体积小，可弯曲塑形，抗电磁干扰，监测范围广，监测精度高，环境适应性好，易于布设等优势，近年来已经成功应用于周界安防，石油探测，管道泄漏监测，交通状态监测，工程结构监测等，显示出分布式声波传感具有巨大的应用价值和前景。分布式声波传感的传感单元可以根据需要任意切分，传感间距可以无限接近，因此分布式声波传感相比于点式传感和准分布式传感优势明显。然而，在众多种类分布式声波传感中考虑现有技术和成本因素，一般传感光纤主要为普通单模光纤，而单模光纤是偏振敏感器件，通常分布式声波传感系统的解调结果会受到偏振衰落的影响，因此抑制偏振衰落对分布式声波传感具有重要的实用意义。
分布式声波传感系统中的偏振衰落来源于光纤内部结构不均与、光纤的双折射效应和信号光与参考光偏振失配。而光纤内的偏振态随时间和位置不同而不同，为了实现不同传感场景下对光纤内信号光偏振态的控制，研究人员提出了众多偏振衰落抑制方案：偏振分集接收，偏振正交脉冲对，法拉第环形镜，偏振脉冲编码等。分布式声波传感的传感元件-光纤一般几公里或者上百公里长，环境变化和光纤本身的双折射效应比较明显，实际解调结果会发现一根传感光纤上会有众多偏振衰落点，由于偏振分集接收，偏振正交脉冲对、法拉第环形镜和偏振脉冲编码所能产生和运用的偏振态有限，仍然会有偏振衰落的位置出现。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而通过在分布式声光纤感系统中引入主动反馈偏振控制系统，以获得系统中传感信号的偏振状态和偏振衰落位置，并以之为参考，通过偏振抑制算法进行主动偏振态调制，以抑制系统中偏振衰落导致的信噪比降低。
申请人在构思历程中认为：在实际应用当中，为了能够最大限度的消除偏振衰落，将主动进行偏振控制与偏振正交脉冲对、偏振脉冲编码和偏振分集接收等结合不失为一个可行方案，主动监测、反馈和自动调整纤内偏振态能够最大限度的降低偏振衰落对系统的影响。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明第一方面提供一种分布式声波传感偏振控制系统，包括窄线宽激光器、第一光纤耦合器、脉冲发生器、电偏振控制器、第二光纤耦合器、光放大器、带通滤波器、环形器、光电平衡探测器、上位机，其中具体地：
窄线宽激光器，用于输出直流激光；
第一光纤耦合器，用于将所述直流激光分为两路；
脉冲发生器，用于接收第一光纤耦合器输出的一路直流激光，并调制产生重复频率为f，脉宽为τ的光脉冲；
电偏振控制器，用于接收第一光纤耦合器输出的另一路直流激光，作为参考光输入，并对所述参考光制偏振态；
第二光纤耦合器，用于接收所述电偏振控制器输出的调制偏振态后的参考光；
光放大器，用于对脉冲发生器输出光脉冲放大；
带通滤波器，用于对光放大器输出光脉冲进行滤波；
环形器，用于接收带通滤波器输出的光脉冲，并注入传感光纤，传感光纤内的背向散射光或内部结构的反射光通过环形器返回形成信号光，作为第二光纤耦合器的另一端输入；
光电平衡探测器，用于接收信号光和所述参考光经第二光纤耦合器后输出的干涉光，并转化为电信号；
上位机，用于接收光电平衡探测器输出的电信号，并筛选出偏振衰落位置以及对应的偏振态，最后通过分析偏振衰落位置数量和强弱，自动选出系统最佳工作状态，在最佳工作状态时实时监测系统偏振态的变化，并根据计算结果主动调制电偏振控制器，将偏离最佳工作状态的系统拉回最佳工作状态。
进一步地，所述脉冲发生器包括电光调制器和/或高速光开关、声光调制器。
进一步地，所述环形器包括三个端口：
光脉冲经光放大器后输入带通滤波器，然后信号脉冲经环形器第一端口输入，通过第二端口注入传感光纤；
传感光纤内的背向散射光或内部结构的反射光通过环形器的第二端口返回形成信号光，然后信号光从环形器的第三端口输出，作为第二光纤耦合器的另一端输入；
信号光和参考光经第二光纤耦合器后，在耦合器输出端干涉后输入光电平衡探测器。
进一步地，所述光放大器选自掺饵光纤放大器、半导体光放大器、拉曼光放大器中的一种；
所述传感光纤为普通单模光纤或散射增强光纤；
所述分布式声波传感偏振控制系统还包括与上位机通信连接的数据处理模块。
进一步地，所述上位机运行过程中包括：
通过控制电偏振控制器遍历所有偏振态，记录探测信号的偏振状态及当前偏振状态下探测信号低于第一阈值的衰落位置数占总采样点的比例R和探测信号的功率强度P，通过判别机制获得最佳偏振态，并触发电偏振控制器调至该状态后保持；
之后发出指令驱动数据处理模块将采集最佳偏振态下的探测信号进行数据解调，并将解调结果传输至上位机，上位机将解调结果显示和保存；
定时对探测信号进行判断，一旦识别到探测信号的衰落占比大于等于第二阈值或者信号整体的功率小于等于第三阈值则判别当前处于严重的偏振衰落状态，即触发偏振态优化程序，起到偏振衰落抑制的功能。
本发明第二方面提供一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，采用如上述分布式声波传感偏振控制系统实现，所述偏振衰落抑制过程包括以下步骤：
首先用电偏振控制器遍历整个庞加莱球，观察分布式声波传感系统与连接光缆内所有偏振态对系统返回瑞利信号的影响；
存储和对比各偏振态下瑞利信号的包络，筛选出偏振衰落位置以及对应的偏振态；
最后通过分析偏振衰落位置数量和强弱，自动选出系统最佳工作状态，在最佳工作状态时实时监测系统偏振态的变化，并根据计算结果主动调制电偏振控制器，将偏离最佳工作状态的系统拉回最佳工作状态。
进一步地，所述偏振衰落抑制方法具体包括以下步骤：
S1：选择感兴趣光纤段，通过频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，通过频率为f2的时钟信号触发调制器工作；
S2：t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据，采集第i组数据传送至数据处理模块，数据处理模块抽取第N/2帧信号并对其执行衰落点个数查询和信号总功率计算，记录当前电偏振控制器的参数Ci、衰落点占比Ri和总功率Pi；
S3：在下一个时间t1内重复步骤S2过程，记录电偏振控制器的参数Ctmp、衰落点占比Rtmp和总功率Ptmp，若Rtmp>Ri以及Ptmp<Pi则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换，循环执行直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围；
S4：获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的最小衰落比Rmin，最大总功率Pmax，将这两个值设置为系统正式工作后衰落点和信号功率的参考阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况；
S5：通过数据处理模块将时间T内的N帧数据进行解调，T是偏振衰落反馈周期，同时上位机触发偏振优化程序，当衰落点占比R≥a×Rm或者总功率P<b×Pm时触发系统偏振态初始化修正，当衰落点占比R和总功率P在[a11×Rmin a12×Rmin]或[b11×Pmax b12×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态。
进一步地，S1中，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)：
f2≤c/2nL (1)，
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度；
受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍；
在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数恒定不变；
S2中，偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定。
作为本发明中另一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，所述偏振衰落抑制方法具体包括以下步骤：
S1：选择感兴趣光纤段，通过频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，通过频率为f2的时钟信号触发调制器工作；
S2：t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据，采集卡将采集的第i组数据经数据处理模块传送至上位机，上位机触发散射增强点查询功能；
S3：下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、散射增强点位置个数Mtmp和散射增强点平均功率Ptmp，若Mtmp<Mi或Ptmp<Pi，则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换；
S4：获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的散射增强点位置个数Mmax最大，散射增强点平均功率Pmax最大，将这两组值分别设置为系统正式工作后散射增强点位置查询依据和定量判断偏振衰落的阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况；
S5：数据处理模块将时间t1内的N帧数据进行解调，同时触发散射增强点查询功能，与程序中所存储最优偏振态下的散射增强点位置个数Mmax和散射增强点平均光功率Pmax，当散射增强点个数M<(a×Mmax)或总功率P<b×Pmax时，触发系统偏振态初始化修正，当散射增强点位置个数M和散射增强点平均功率P位于对应的阈值[a11×Mmax a12×Mmax]和[b21×Pmax b22×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调。
进一步地，S1中，制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)：
f2≤c/2nL (1)，
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度；
受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍；
在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数恒定不变；
S2中，所述散射增强点查询功能包括步骤：
平均接收到的N帧信号，根据程序中设置的第四阈值获取所有散射增强点的峰值位置L（L1,L2,…,Ln）并计算包含峰值及其附近共M2个点的平均强度P(P1,P2,…,Pn)，n为散射增强点个数，
当n=n0时，存储所有散射增强点位置信息及平均强度，所存储的位置信息作为仪器运行中散射增强区域信号的提取坐标，其中n0为散射增强光纤中实际的散射增强点个数，
当n≠n0时重复以上步骤，其中第四阈值为判断为散射增强点的信号峰值的最小值。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
1）本发明引入偏振态主动反馈偏振衰落抑制系统可以适用于大部分分布式声波传感系统。只要是分布式声波传感系统采用的是非偏振态保持光纤，探测信号光在传感光纤或者参考光纤光路中，总会有各种外部和光纤内部的因素导致光纤产生双折射效应，进而会影响光纤中的偏振态，在各种被动偏振衰落抑制中很难实现全光纤的偏振衰落抑制，而主动反馈偏振态控制方案可以结合当前各种被动偏振衰落抑制方案，两者共同作用或者单独使用都可以快速有效的抑制光纤内的偏振衰落。从而可以实现稳定、高精度、大范围的分布式应变传感。
2）本发明提出偏振态主动反馈抑制方法，通过监测系统中偏振态的变化，可以快速高效的抑制系统的偏振衰落发生，提升了系统抗偏振衰落的稳定性，以期实现系统解调信号的长期稳定性。
3）本发明系统具有很强的适用性，既可以用于不同的探测结构，也可以用于不同的非偏振保持光纤，偏振调控的位置既可以是信号光路，也可以是参考光路，或者二者同时调控，而且偏振衰落数量抑制的区间可以根据实际需要进行灵活变化，提升使用效率。
附图说明
图 1 为在参考光路采用偏振态主动反馈控制的相位型光时域反射声波传感系统示例。
图 2 为在参考光路和信号光路同时采用偏振态主动反馈控制的偏振分集接收结构的分布式声波传感系统示例。
图 3 为在参考光路采用偏振态主动反馈控制的外差3×3结构的分布式声波传感系统示例。
图 4 为在参考光路采用偏振态主动反馈控制的零差I/Q结构的布式声波传感系统示例。
图 5 为采用了偏振态主动反馈控制基于马赫-曾德尔干涉仪3×3结构的分布式声波传感系统示例。
图 6 为适用于普通单模光纤或连续散射增强光纤的偏振态主动反馈流工作程图。
图 7 为适用于点式散射增强单模光纤的偏振态主动反馈工作流程图。
具体实施方式
为了便于展示反馈偏振控制系统。本发明的反馈偏振控制系统以常见的相位光时域反射系统(φ-OTDR)为例，所采用的技术方案是首先用电偏振控制器遍历整个庞加莱球，观察分布式声波传感系统与连接光缆内所有偏振态对系统返回瑞利信号的影响，存储和对比各偏振态下瑞利信号的包络，筛选出偏振衰落位置以及对应的偏振态，最后通过分析偏振衰落位置数量和强弱，自动选出系统最佳工作状态，在最佳工作状态时实时监测系统偏振态的变化，并根据计算结果主动调制电偏振控制器，将偏离最佳工作状态的系统拉回最佳工作状态。
本发明的分布式声波传感偏振控制系统包括：窄线宽激光器，第一光纤耦合器，脉冲发生器，脉冲放大器，环形器，传感光纤，第一电偏振控制器，第二偏振控制器，电偏振控制器驱动，第二光纤耦合器，平衡探测器，数据采集模块、数据处理模块、上位机和射频线缆。其中窄线宽激光器输出直流激光，经第一光纤耦合器分为两路，一路作为信号光输入脉冲发生器，另一路作为参考光输入电偏振控制器，参考光经电偏振控制器调制偏振态后输入第二光纤耦合器。输入脉冲发生器的直流光被调制产生重复频率为f，脉宽为τ的光脉冲。此处的脉冲发生器包括电光调制器、高速光开关、声光调制器或者电光调制器或高速光开关和声光调制器的组合。脉冲发生器产生的脉冲输出经过光放大器放大，放大后为了滤出信号脉冲，光脉冲经光放大器后输入带通滤波器，然后信号脉冲经环形器第一端口输入，通过第二端口注入传感光纤。此处的光放大器包括但不限于掺饵光纤放大器，半导体光放大器和拉曼光放大器。此处的传感光纤可以是普通单模光纤，也可以是散射增强光纤。传感光纤内的背向散射光或者内部结构的反射光通过环形器的第二端口返回形成信号光，然后信号光从环形器的第三端口输出，作为第二光纤耦合器的另一端输入。信号光和参考光经第二光纤耦合器后，在耦合器输出端干涉后输入光电平衡探测器。光电平衡探测器将光信号转换为电信号后由采集卡采集，采集的探测信号传输至上位机，上位机中的偏振优化程序被触发，该程序首先通过控制电偏振控制器遍历所有偏振态，记录探测信号的偏振状态及当前偏振状态下探测信号低于第一阈值的衰落位置数占总采样点的比例R和探测信号的功率强度P，在程序运行过程中通过判别机制获得最佳偏振态，并触发电偏振控制器调至该状态后保持，这里第一阈值的设定是系统能解调的偏振衰落信号的最小值Am，其中最佳偏振态可以认为是信号衰落占比小且探测信号的整体功率高所对应的偏振态。之后系统发出指令驱动数据处理模块将采集最佳偏振态下的探测信号进行数据解调，并将解调结果传输至上位机，上位机将解调结果显示和保存。在系统运行过程中，系统定时对探测信号进行判断，一旦程序识别到探测信号的衰落占比大于等于第二阈值或者信号整体的功率小于等于第三阈值则判别当前处于严重的偏振衰落状态，即触发偏振态优化程序，起到偏振衰落抑制的功能，这里的第二阈值是系统能接受的最大衰落点占比Rm，第三阈值表示的是系统能接受的最小信号功率Pm。当Rn<R≤Rm或Pn<P≤Pm时系统处于可接受偏振衰落状态，系统触发偏振态微调程序，使系统调节到最好工作状态。当R≤Rn且P≤Pn时系统处于弱偏振衰落状态，此时系统正常工作。
该偏振衰落主动抑制方案可以互补应用于目前主流的被动偏振抑制结构中，既可以运用于参考光路偏振态的调制，也可以运用在信号光路偏振态的调制，或者参考光路和信号光路同时调制，例如在偏振分集接收系统中，可以用来替换手动偏振控制器的偏振态调制，并可以主动调制偏振态；在偏振正交脉冲对结构中同样可以替换手动偏振控制器，在选取最优的偏正正交脉冲对发挥较好的作用。在实际应用过程中，实现全段光纤上的偏振衰落抑制是一件非常困难的事情，在分布式声波传感中，偏振态对不同光纤位置的信号强度影响非常明显，因此选用一个适当的偏振态是分布式声波传感应用中的重要一环。该主动偏振抑制方案最大的优势是在感兴趣的传感光纤段上可以进行偏振态的控制，选取该段光纤上信号信噪比最高对应的偏振态，确保感兴趣位置信号的信噪比，同时也可以采用分时调控的方式，分段进行系统偏振态的控制，总之，在主动偏振衰落抑制方案的互补下结合当前的被动偏振抑制方法几乎可以完全抑制光纤上的偏振衰落。
在硬件方面，随着技术的进步和电偏振控制器的批量国产化，电动偏振控制器在成本和调制速度上已经不是制约电偏振控制器集成在仪器中因素，因此在仪器中加入主动偏振态反馈控制系统成为了可行性方案。
在算法方面，根据选用的传感光纤不同，偏振态的主动反馈调制流程有些区别，为了能够清晰的解释该过程，将分开介绍主动反馈偏振态调制步骤。
首先介绍普通单模光纤或连续散射增强光纤的主动反馈偏振态调制步骤：
S1、系统开启工作时，首先进行初始化，上位机程序被触发，提示使用者选择感兴趣光纤段，感兴趣段可以是全段光纤也可以是某一段光纤。之后系统发出频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，f1由电偏振控制器的工作频率决定。同时系统发出频率为f2的时钟信号触发调制器工作，调制器可以是声光调制器也可以是电光调制器，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)。受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍。在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数是恒定不变的。
f2≤c/2nL (1)
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度。
S2、t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据。采集卡将采集的第i组数据传送至数据处理模块，数据处理模块抽取第N/2帧信号并对其执行衰落点个数查询和信号总功率计算，记录当前电偏振控制器的参数Ci、衰落点占比Ri和总功率Pi。
S3、在下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、衰落点占比Rtmp和总功率Ptmp，若Rtmp>Ri以及Ptmp<Pi则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换。循环执行该步骤直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围，其中偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定，该值为程序中的超参数。
S4、步骤S3执行完毕，获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的最小衰落比Rmin，最大总功率Pmax，将这两个值设置为系统正式工作后衰落点和信号功率的参考阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况。
S5、前面步骤S1至S4完成系统启动的初始化，然后系统弹出系统自动反馈所需阈值系数对话框，输入系数后系统正式工作，采集卡传输数据给数据处理模块，数据处理模块将时间T内的N帧数据进行解调，T是偏振衰落反馈周期，同时上位机触发偏振优化程序，当衰落点占比R≥a×Rm或者总功率P<b×Pm时触发系统偏振态初始化修正，执行步骤S1-S5，当衰落点占比R和总功率P在[a11×Rmin a12×Rmin]或[b11×Pmax b12×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态，系统阈值系数a、a11和a12为大于1的系而b、b11和b12取值范围为[0 1]，系统阈值系数取值可以根据采用的光路结构、脉宽、重频、数据解调精度和计算资源开销综合决定，该值的设置可以保证在每个时间段内采集的信号保持在偏振衰落被有效抑制的状态，进而保证数据处理模块解调的信号具有较高的信噪比。
S6、在步骤S5中，由于系统和系统所处环境的复杂性，偏振主动反馈的最优结果可能不在阈值的限定范围内，当这种情况发生时，系统连续反馈10次无效后，偏振反馈程序中断，并弹出重新输入阈值系数对话框，更新完系数后系统重新运行，直到调节到系统能工作在最优条件下，经数据处理模块解调的信号上传至上位机进行显示或存储。
S7、在系统运行过程中，循环步骤S5和S6可以实现光纤传感系统实时监测并调控偏振态。
S8、通过上位机显示屏观察到感兴趣的位置后，激活并输入感兴趣光纤区间，从偏振态缓存数据中找到该区间最佳偏振控制器参数Cb，设置偏振控制器为最佳偏振态，然后重复执行步骤S5到S7。
本发明中点式散射增强光纤主动反馈偏振态调制步骤：
S1、系统开启工作时，首先进行初始化，上位机程序被触发，提示使用者选择感兴趣光纤段，感兴趣段可以是全段光纤也可以是某一段光纤。之后系统发出频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，f1由电偏振控制器的工作频率决定。同时系统发出频率为f2的时钟信号触发调制器工作，调制器可以是声光调制器也可以是电光调制器，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)。受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍。在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数是恒定不变的。
f2≤c/2nL (1)
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度。
S2、t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据。采集卡将采集的第i组数据经数据处理模块传送至上位机，上位机触发散射增强点查询功能，该功能包含以下子步骤：平均接收到的N帧信号，根据程序中设置的第四阈值获取所有散射增强点的峰值位置L（L1,L2,…,Ln）并计算包含峰值及其附近共M2个点的平均强度P(P1,P2,…,Pn)，n为散射增强点个数，当n=n0时，存储所有散射增强点位置信息及平均强度，所存储的位置信息作为仪器运行中散射增强区域信号的提取坐标，其中n0为散射增强光纤中实际的散射增强点个数，由于偏振态的影响，一次散射增强点数量统计结果可能不准确，当n≠n0时重复以上步骤，其中第四阈值为判断为散射增强点的信号峰值的最小值。此步骤处于系统初始化阶段，默认传感光纤不受外界应力的影响，因此散射增强点位置不会发生改变。记录当前时间的电偏振控制器参数为Ci、散射增强点位置个数为Mi和散射增强点功率平均值Pi。
S3、下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、散射增强点位置个数Mtmp和散射增强点平均功率Ptmp，若Mtmp<Mi或Ptmp<Pi，则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换。循环执行该步骤直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围，其中偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定，该值为程序中设置的超参数。
S4、步骤S3执行完毕，获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的散射增强点位置个数Mmax最大，散射增强点平均功率Pmax最大，将这两组值分别设置为系统正式工作后散射增强点位置查询依据和定量判断偏振衰落的阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况。
S5、前面步骤S1至S4完成系统启动的初始化，然后系统弹出系统自动反馈所需阈值系数对话框，输入系数后系统正式工作，采集卡传输数据给数据处理模块，数据处理模块将时间t1内的N帧数据进行解调，同时系统触发散射增强点查询功能，与程序中所存储最优偏振态下的散射增强点位置个数Mmax和散射增强点平均光功率Pmax，当散射增强点个数M<(a×Mmax)或总功率P<b×Pmax时，触发系统偏振态初始化修正，执行步骤S1-S5，当散射增强点位置个数M和散射增强点平均功率P位于对应的阈值[a11×Mmax a12×Mmax]和[b21×Pmax b22×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态，a、a11、a12、b、b21和b22是[0 1]之间的系统阈值系数，阈值系数a、a11、a12、b、b21和b22的取值可以根据采用的光路结构、脉宽、重频、数据解调精度和计算资源开销综合决定，该值的设置可以保证在每个时间段内采集的信号保持在偏振衰落被有效抑制的状态，进而保证数据处理模块解调的信号具有较高的信噪比。
S6、在步骤S5中，由于系统和系统所处环境的复杂性，偏振主动反馈的最优结果可能不在阈值的限定范围内，当这种情况发生时，系统连续反馈10次无效后，偏振反馈程序中断，并弹出重新输入阈值系数对话框，更新完系数后系统重新运行，直到调节到系统能工作在最优条件下，经数据处理模块解调的信号上传至上位机进行显示或存储。
S7、在系统运行过程中，循环步骤S5和S6可以实现光纤传感系统实时监测并调控偏振态。
S8、通过上位机显示屏观察到感兴趣的位置后，激活并输入感兴趣光纤区间，从偏振态缓存数据中找到该区间最佳偏振控制器参数Cb，设置偏振控制器为最佳偏振态，然后重复执行步骤S5到S7。
以下通过对图 1至图 5的实例的介绍来描述本发明中传感系统的构建方式、工作方式和特点。应当理解，此处所描述的示例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明所申请保护的内容。同时，以下示例中描述的实施方式只要在技术上不构成冲突，便可互相结合使用。
本技术方案中如未明确说明的结构/模块名称、控制模式、算法、工艺过程或组成配比等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
实施例1
图1所示是在传感系统工作链路中加入了偏振态主动反馈的相位型光时域反射系统（φ-OTDR）。图中包括窄线宽激光器1和第一光纤耦合器2，窄线宽激光器1输出的直流激光经第一耦合器分成大小两束光，功率高的光作为信号光经18第二偏振控制器调制后输入脉冲发生器，图中方形虚框表示就是信号脉冲发生器，脉冲发生器可以是光开关、电光调制器、声光调制器以及他们的组合，外加他们的射频驱动构成，这里描述的脉冲发生器包括电光调制器3、声光调制器4、任意波形发生器8，通过电光调制器3、声光调制器4的共同作用可以实现多频信号的输出，对于降低系统的衰落有一定的帮助，一般受窄线宽激光器输出功率的影响，生成后的脉冲功率较弱，需经过脉冲放大器5放大，而后经过带通滤波器6滤除自发辐射噪声，再经过环形器7的a端口进入环形器，经环形器7的b端口注入传感光纤17，这里的传感光纤17可以是普通单模光纤也可以是散射增强光纤，如图1中绘图所示，上面的是普通单模光纤，下面的是散射增强光纤，脉冲注入传感光纤后生成瑞利背向散射光，背向瑞利散射光进入环形器7的b端口，最终由环形器7的c端口输出至11第二耦合器的一个输入端口。
而第一耦合器2的另一端输出的直流光进入电偏振态控制器9作为参考光，参考光偏振态经电偏振态控制器9调制后输出至第二耦合器11的另一输入端，参考光和瑞利光在第二耦合器11中相遇，并在第二耦合器11的输出光纤中进行干涉形成信号光，接着由平衡光电探测器12接收并将信号光转换为电信号，再经过射频线16 (图中虚线)传输至数据采集模块13，数据采集模块13将数据传输至数据处理模块14，经数据处理模块14解调后输出至上位机15，上位机15最后对数据进行存储和显示，图中射频线16用于各模块间的射频通信或时钟同步，图中的非矩形虚线框表示的是偏振态主动反馈链路，主要包括上位机15和电偏振态控制器9及偏振控制器驱动10，系统根据信号光偏振衰落情况自动调整参考光路的偏振态，以确保第二耦合器11输出的干涉信号不受传感光纤内偏振态的影响。
实施例2
图2为在参考光路和信号光路同时进行偏振反馈并结合偏振分集的方法。图中包括窄线宽光源1、第一光纤耦合器2、电光调制器3、声光调制器4、光放大器5、带通滤波器6、光纤环形器7、任意波形发生器8和射频线16，共同构成脉冲生成光路，图中非矩形虚线框内的第一电偏振控制器9、偏振控制器驱动10、上位机15、第二电偏振控制器18共同构成偏振反馈链路，当脉冲注入传感光纤17后背向瑞利信号经环形器7的输出端c进入第二偏振分束器20，瑞利散射光经偏振分束器生成两束正交的线偏光o光和e光，参考光同样由第一偏振分束器19分成两束正交的线偏光o光和e光，第一偏振分束器19生成的o光和20第二偏振分束器生成的e光分别输入第三耦合器21，然后在输出光纤中干涉并由第一平衡光电探测器12接收，第一偏振分束器19生成的e光和第二偏振分束器20生成的o光分别输入第二耦合器11的输入端，或者两个偏振分束器产生的o光与o光、e光与e光组合，然后在输出光纤中干涉并由第二平衡光电探测器22接收，获得的信号经数据采集模块13采集并上传至数据处理模块14中进行做相关的处理和信号解调，解调结果传输至15上位机进行存储和显示，同时上位机运行有偏振衰落监测程序，定时对传感系统进行监测和反馈补偿。图中所用的第一耦合器为95:5分光比耦合器或者其他高差值分光比的耦合器，而第二和第三耦合器为50:50的均分耦合器。
实施例3
图3为另一类偏振态主动反馈的分布式声波传感示例。与图1和图2不同的是系统采用的是外差3×3的解调结构，图中包括窄线宽光源1、第一光纤耦合器2、电光调制器3、声光调制器4、光放大器5、带通滤波器6、光纤环形器7、任意波形发生器8、电偏振控制器9、偏振控制器驱动10、数据采模块13、数据处理模块14、上位机15、射频线16和传感光纤17，图中的结构在偏振态反馈、脉冲生成和数据解调和存储方面和前面的工作步骤一致这里不做详细的描述，与上图不同的是参考光和返回的瑞利光在3×3耦合器中发生干涉，输出的干涉信号分别由24第一雪崩光电探测器、25第二雪崩光电探测器、26第三雪崩光电探测器，三个探测器探测到的信号分别输入数据采集模块。
实施例4
图4为偏振态主动反馈结合正交脉冲对的分布式声波传感示例。图中包括窄线宽激光器1、耦合器2、声光调制器4、脉冲放大器5和任意波形发生器8，脉冲放大器5将脉冲放大后经过偏振分束器19将信号光分成正交的o光和e光，o光或e光中的一束光经过第二偏振控制器19，再经过一段延时光纤28后到达偏振合束器20的一个输入端，而另一束光不经过调制直接输入偏振合束器20的另外一端，两束光由于延时的原因，偏振合束器20的输出端将输出有一定时间间隔且偏正态正交的脉冲对，脉冲对经过7环形器注入17传感光纤，返回的锐利信号经过环形器的输出端进入27混频器的一个输入端，耦合器2的另一输出端输出的直流光经电偏振控制器调制后输入混频器27的另外一端，使得信号光和参考光在混频器中相干混频得到两个有固定相位差的信号，然后通过第一光电平衡探测器12和第二光电平衡探测器22将干涉信号转换为电信号，并通过射频线16依次经过数据采集模块13、数据处理模块14和上位机15进行数据采集、处理、存储和显示，上位机15同时定时分析信号的偏振衰落情况并实时通过电偏振控制器10调整电偏振控制器的偏振态，确保系统工作再无偏振衰落的状态。
实施例5
图5为在信号光路直接进行主动偏振态反馈的分布式声波传感示例。图中信号脉冲生成的主要器件，分别是窄线宽激光器1、脉冲调制器4、第一脉冲放大大器5、第一带通滤波器6和任意波形发生器8，图中还包括电偏振控制器9和偏振控制器驱动10，脉冲经脉冲生成链路生成后经过电偏振控制器9进行偏振调制，然后经第一环形器7输入传感光纤17，由于该结构没有信号干涉加强的链路，所以返回经第一环形器7输出瑞丽信号较弱，需要经过第二脉冲放大器29放大，然后通过第二带通滤波器30滤除自发辐射噪声，瑞利信号光经第二环形器31输入至由3×3耦合器23、第一法拉第环形镜32、第二法拉第环形镜33构成的马赫-曾德尔干涉仪中进行干涉，这里干涉仪的臂长不同，获得的干涉信号分别由第一雪崩探测器24、第二雪崩探测器25、第三雪崩探测器26接收，然后通过16射频线依次传输至13 数据采集模块、14 数据处理模块和15上位机，然后系统定时分析系统中信号的偏振衰落状态，最后根据衰落的状态调制电偏振控制器，确保系统始终工作在无偏振衰落的状态。
实施例6
图6为普通单模传感光纤或连续散射增强光纤的偏振态主动反馈实施流程。主动偏振反馈在系统中的工作流程如下：
S1、系统开启工作时，首先进行初始化，上位机程序被触发，提示使用者选择感兴趣光纤段，感兴趣段可以是全段光纤也可以是某一段光纤。之后系统发出频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，f1由电偏振控制器的工作频率决定。同时系统发出频率为f2的时钟信号触发调制器工作，调制器可以是声光调制器也可以是电光调制器，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)。受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍。在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数是恒定不变的。
f2≤c/2nL (1)
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度。
S2、t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据。采集卡将采集的第i组数据传送至数据处理模块，数据处理模块抽取第N/2帧信号并对其执行衰落点个数查询和信号总功率计算，记录当前电偏振控制器的参数Ci、衰落点占比Ri和总功率Pi。
S3、在下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、衰落点占比Rtmp和总功率Ptmp，若Rtmp>Ri以及Ptmp<Pi则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换。循环执行该步骤直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围，其中偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定，该值为程序中的超参数。
S4、步骤S3执行完毕，获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的最小衰落比Rmin，最大总功率Pmax，将这两个值设置为系统正式工作后衰落点和信号功率的参考阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况。
S5、前面步骤S1至S4完成系统启动的初始化，然后系统弹出系统自动反馈所需阈值系数对话框，输入系数后系统正式工作，采集卡传输数据给数据处理模块，数据处理模块将时间T内的N帧数据进行解调，T是偏振衰落反馈周期，同时上位机触发偏振优化程序，当衰落点占比R≥a×Rm或者总功率P<b×Pm时触发系统偏振态初始化修正，执行步骤S1-S5，当衰落点占比R和总功率P在[a11×Rmin a12×Rmin]或[b11×Pmax b12×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态，系统阈值系数a、a11和a12为大于1的系而b、b11和b12取值范围为[0 1]，系统阈值系数取值可以根据采用的光路结构、脉宽、重频、数据解调精度和计算资源开销综合决定，该值的设置可以保证在每个时间段内采集的信号保持在偏振衰落被有效抑制的状态，进而保证数据处理模块解调的信号具有较高的信噪比。
S6、在步骤S5中，由于系统和系统所处环境的复杂性，偏振主动反馈的最优结果可能不在阈值的限定范围内，当这种情况发生时，系统连续反馈10次无效后，偏振反馈程序中断，并弹出重新输入阈值系数对话框，更新完系数后系统重新运行，直到调节到系统能工作在最优条件下，经数据处理模块解调的信号上传至上位机进行显示或存储。
S7、在系统运行过程中，循环步骤S5和S6可以实现光纤传感系统实时监测并调控偏振态。
S8、通过上位机显示屏观察到感兴趣的位置后，激活并输入感兴趣光纤区间，从偏振态缓存数据中找到该区间最佳偏振控制器参数Cb，设置偏振控制器为最佳偏振态，然后重复执行步骤S5到S7。
实施例7
图7中为点式散射增强传感光纤的偏振态主动反馈实施流程。主动偏振反馈在系统中的工作流程如下：
S1、系统开启工作时，首先进行初始化，上位机程序被触发，提示使用者选择感兴趣光纤段，感兴趣段可以是全段光纤也可以是某一段光纤。之后系统发出频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，f1由电偏振控制器的工作频率决定。同时系统发出频率为f2的时钟信号触发调制器工作，调制器可以是声光调制器也可以是电光调制器，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)。受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍。在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数是恒定不变的。
f2≤c/2nL (1)
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度。
S2、t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据。采集卡将采集的第i组数据经数据处理模块传送至上位机，上位机触发散射增强点查询功能，该功能包含以下子步骤：平均接收到的N帧信号，根据程序中设置的阈值4获取所有散射增强点的峰值位置L（L1,L2,…,Ln）并计算包含峰值及其附近共M2个点的平均强度P(P1,P2,…,Pn)，n为散射增强点个数，当n=n0时，存储所有散射增强点位置信息及平均强度，所存储的位置信息作为仪器运行中散射增强区域信号的提取坐标，其中n0为散射增强光纤中实际的散射增强点个数，由于偏振态的影响，一次散射增强点数量统计结果可能不准确，当n≠n0时重复以上步骤，其中阈值4为判断为散射增强点的信号峰值的最小值。此步骤处于系统初始化阶段，默认传感光纤不受外界应力的影响，因此散射增强点位置不会发生改变。记录当前时间的电偏振控制器参数为Ci、散射增强点位置个数为Mi和散射增强点功率平均值Pi。
S3、下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、散射增强点位置个数Mtmp和散射增强点平均功率Ptmp，若Mtmp<Mi或Ptmp<Pi，则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换。循环执行该步骤直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围，其中偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定，该值为程序中设置的超参数。
S4、步骤S3执行完毕，获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优参数下，即探测信号的散射增强点位置个数Mmax最大，散射增强点平均功率Pmax最大，将这两组值分别设置为系统正式工作后散射增强点位置查询依据和定量判断偏振衰落的阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况。
S5、前面步骤S1至S4完成系统启动的初始化，然后系统弹出系统自动反馈所需阈值系数对话框，输入系数后系统正式工作，采集卡传输数据给数据处理模块，数据处理模块将时间t1内的N帧数据进行解调，同时系统触发散射增强点查询功能，与程序中所存储最优偏振态下的散射增强点位置个数Mmax和散射增强点平均光功率Pmax，当散射增强点个数M<(a×Mmax)或总功率P<b×Pmax时，触发系统偏振态初始化修正，执行步骤S1-S5，当散射增强点位置个数M和散射增强点平均功率P位于对应的阈值[a11×Mmax a12×Mmax]和[b21×Pmax b22×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态，a、a11、a12、b、b21和b22是[0 1]之间的系统阈值系数，阈值系数a、a11、a12、b、b21和b22的取值可以根据采用的光路结构、脉宽、重频、数据解调精度和计算资源开销综合决定，该值的设置可以保证在每个时间段内采集的信号保持在偏振衰落被有效抑制的状态，进而保证数据处理模块解调的信号具有较高的信噪比。
S6、在步骤S5中，由于系统和系统所处环境的复杂性，偏振主动反馈的最优结果可能不在阈值的限定范围内，当这种情况发生时，系统连续反馈10次无效后，偏振反馈程序中断，并弹出重新输入阈值系数对话框，更新完系数后系统重新运行，直到调节到系统能工作在最优条件下，经数据处理模块解调的信号上传至上位机进行显示或存储。
S7、在系统运行过程中，循环步骤S5和S6可以实现光纤传感系统实时监测并调控偏振态。
S8、通过上位机显示屏观察到感兴趣的位置后，激活并输入感兴趣光纤区间，从偏振态缓存数据中找到该区间最佳偏振控制器参数Cb，设置偏振控制器为最佳偏振态，然后重复执行步骤S5到S7。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分布式声波传感偏振控制系统，其特征在于，包括：
窄线宽激光器，用于输出直流激光；
第一光纤耦合器，用于将所述直流激光分为两路；
脉冲发生器，用于接收第一光纤耦合器输出的一路直流激光，并调制产生重复频率为f，脉宽为τ的光脉冲；
电偏振控制器，用于接收第一光纤耦合器输出的另一路直流激光，作为参考光输入，并对所述参考光制偏振态；
第二光纤耦合器，用于接收所述电偏振控制器输出的调制偏振态后的参考光；
光放大器，用于对脉冲发生器输出光脉冲放大；
带通滤波器，用于对光放大器输出光脉冲进行滤波；
环形器，用于接收带通滤波器输出的光脉冲，并注入传感光纤，传感光纤内的背向散射光或内部结构的反射光通过环形器返回形成信号光，作为第二光纤耦合器的另一端输入；
光电平衡探测器，用于接收信号光和所述参考光经第二光纤耦合器后输出的干涉光，并转化为电信号；
上位机，用于接收光电平衡探测器输出的电信号，并筛选出偏振衰落位置以及对应的偏振态，最后通过分析偏振衰落位置数量和强弱，自动选出系统最佳工作状态，在最佳工作状态时实时监测系统偏振态的变化，并根据计算结果主动调制电偏振控制器，将偏离最佳工作状态的系统拉回最佳工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种分布式声波传感偏振控制系统，其特征在于，所述脉冲发生器包括电光调制器和/或高速光开关、声光调制器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式声波传感偏振控制系统，其特征在于，所述环形器包括三个端口：
光脉冲经光放大器后输入带通滤波器，然后信号脉冲经环形器第一端口输入，通过第二端口注入传感光纤；
传感光纤内的背向散射光或内部结构的反射光通过环形器的第二端口返回形成信号光，然后信号光从环形器的第三端口输出，作为第二光纤耦合器的另一端输入；
信号光和参考光经第二光纤耦合器后，在耦合器输出端干涉后输入光电平衡探测器。
4.根据权利要求1所述的一种分布式声波传感偏振控制系统，其特征在于，所述光放大器选自掺饵光纤放大器、半导体光放大器、拉曼光放大器中的一种；
所述传感光纤为普通单模光纤或散射增强光纤；
所述分布式声波传感偏振控制系统还包括与上位机通信连接的数据处理模块。
5.根据权利要求1所述的一种分布式声波传感偏振控制系统，其特征在于，所述上位机运行过程中包括：
通过控制电偏振控制器遍历所有偏振态，记录探测信号的偏振状态及当前偏振状态下探测信号低于第一阈值的衰落位置数占总采样点的比例R和探测信号的功率强度P，通过判别机制获得最佳偏振态，并触发电偏振控制器调至该状态后保持；
之后发出指令驱动数据处理模块将采集最佳偏振态下的探测信号进行数据解调，并将解调结果传输至上位机，上位机将解调结果显示和保存；
定时对探测信号进行判断，一旦识别到探测信号的衰落占比大于等于第二阈值或者信号整体的功率小于等于第三阈值则判别当前处于严重的偏振衰落状态，即触发偏振态优化程序，起到偏振衰落抑制的功能。
6.一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，其特征在于，采用如权利要求1至5中任意一项所述分布式声波传感偏振控制系统实现，所述偏振衰落抑制方法包括以下步骤：
首先用电偏振控制器遍历整个庞加莱球，观察分布式声波传感系统与连接光缆内所有偏振态对系统返回瑞利信号的影响；
存储和对比各偏振态下瑞利信号的包络，筛选出偏振衰落位置以及对应的偏振态；
最后通过分析偏振衰落位置数量和强弱，自动选出系统最佳工作状态，在最佳工作状态时实时监测系统偏振态的变化，并根据计算结果主动调制电偏振控制器，将偏离最佳工作状态的系统拉回最佳工作状态。
7.根据权利要求6所述的一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，其特征在于，所述偏振衰落抑制方法具体包括以下步骤：
S1：选择感兴趣光纤段，通过频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，通过频率为f2的时钟信号触发调制器工作；
S2：t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据，采集第i组数据传送至数据处理模块，数据处理模块抽取第N/2帧信号并对其执行衰落点个数查询和信号总功率计算，记录当前电偏振控制器的参数Ci、衰落点占比Ri和总功率Pi；
S3：在下一个时间t1内重复步骤S2过程，记录电偏振控制器的参数Ctmp、衰落点占比Rtmp和总功率Ptmp，若Rtmp>Ri以及Ptmp<Pi则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换，循环执行直至遍历一遍电偏振控制器的可调范围；
S4：获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优电偏振控制器的参数下，即探测信号的最小衰落比Rmin，最大总功率Pmax，将这两个值设置为系统正式工作后衰落点和信号功率的参考阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况；
S5：通过数据处理模块将时间T内的N帧数据进行解调，T是偏振衰落反馈周期，同时上位机触发偏振优化程序，当衰落点占比R≥a×Rm或者总功率P<b×Pm时触发系统偏振态初始化修正，当衰落点占比R和总功率P在[a11×Rmin a12×Rmin]或[b11×Pmax b12×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调，其他条件下系统处于正常工作状态。
8.根据权利要求7所述的一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，其特征在于，S1中，调制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)：
f2≤c/2nL (1)，
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度；
受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍；
在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数恒定不变；
S2中，偏振控制器每次参数调整的大小由偏振控制器中步进电机的步进值决定。
9.根据权利要求6所述的一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，其特征在于，所述偏振衰落抑制方法具体包括以下步骤：
S1：选择感兴趣光纤段，通过频率为f1的时钟控制电偏振控制器执行偏振控制器的参数预设，通过频率为f2的时钟信号触发调制器工作；
S2：t1时间内探测脉冲注入传感光纤反射回N帧瑞利信号，与参考光干涉产生N帧探测信号，N=f2/f1，记为第i组数据，采集卡将采集的第i组数据经数据处理模块传送至上位机，上位机触发散射增强点查询功能；
S3：下一个时间t1内重复前面步骤S2，记录电偏振控制器的参数Ctmp、散射增强点位置个数Mtmp和散射增强点平均功率Ptmp，若Mtmp<Mi或Ptmp<Pi，则电偏振控制器的参数Ci被Ctmp替换；
S4：获得一组最优电偏振控制器的参数，并且当前电偏振控制器处于该最优电偏振控制器的参数下，即探测信号的散射增强点位置个数Mmax最大，散射增强点平均功率Pmax最大，将这两组值分别设置为系统正式工作后散射增强点位置查询依据和定量判断偏振衰落的阈值，用于定时监测信号偏振态的变化情况；
S5：数据处理模块将时间t1内的N帧数据进行解调，同时触发散射增强点查询功能，与程序中所存储最优偏振态下的散射增强点位置个数Mmax和散射增强点平均光功率Pmax，当散射增强点个数M<(a×Mmax)或总功率P<b×Pmax时，触发系统偏振态初始化修正，当散射增强点位置个数M和散射增强点平均功率P位于对应的阈值[a11×Mmax a12×Mmax]和[b21×Pmax b22×Pmax]区间内，触发电偏振控制器的偏振态微调。
10.根据权利要求9所述的一种分布式声波传感的偏振衰落抑制方法，其特征在于，S1中，制器将窄线宽光源调制成脉冲，调制频率由系统工作的重频确定，重频与传感光纤长度的关系需满足公式(1)：
f2≤c/2nL (1)，
其中c为光速，n为光纤折射率，L为光纤长度；
受电偏振控制器的工作频率限制，f1小于f2，为满足两个时钟信号之间的周期匹配，f2为f1的整数倍；
在发射调制脉冲的t1=1/f1时间内，偏振控制器的参数恒定不变；
S2中，所述散射增强点查询功能包括步骤：
平均接收到的N帧信号，根据程序中设置的第四阈值获取所有散射增强点的峰值位置L（L1,L2,…,Ln）并计算包含峰值及其附近共M2个点的平均强度P(P1,P2,…,Pn)，n为散射增强点个数，
当n=n0时，存储所有散射增强点位置信息及平均强度，所存储的位置信息作为仪器运行中散射增强区域信号的提取坐标，其中n0为散射增强光纤中实际的散射增强点个数，
当n≠n0时重复以上步骤，其中第四阈值为判断为散射增强点的信号峰值的最小值。
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|---|---|
| CN (1) | CN117030000B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117708506A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 山东省科学院激光研究所 | 分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及系统 |
| CN117928714A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-04-26 | 山东省科学院激光研究所 | 一种分布式声波传感系统 |
Citations (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102291181A (zh) * | 2011-08-09 | 2011-12-21 | 天津大学 | 一种分布式光纤扰动定位系统偏振控制方法及控制系统 |
| CN102322880A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-18 | 天津大学 | 偏振敏感的分布式光频域反射扰动传感装置和解调方法 |
| CN102510307A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 天津大学 | 基于退火算法的光纤扰动系统偏振控制方法及控制系统 |
| CN103398771A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种分布式光纤震动传感偏振控制系统 |
| CN103635782A (zh) * | 2011-04-08 | 2014-03-12 | 光学感应器控股有限公司 | 光纤分布式感测 |
| US9009003B1 (en) * | 2012-05-03 | 2015-04-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus and method for elimination of polarization-induced fading in fiber-optic sensor system |
| CN105092014A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-11-25 | 天津大学 | 基于波束形成的分布式光纤声波探测装置及探测方法 |
| CN106019313A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-12 | 中国科学技术大学 | 基于偏振双边缘的单像素探测测风激光雷达 |
| US20170350734A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Nec Laboratories America, Inc. | Distributed Acoustic Sensing System Based on Delayed Optical Hybrid Phase Demodulator |
| CN107643120A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-01-30 | 武汉理工光科股份有限公司 | 避免偏振衰落的分布式光纤瑞利散射振动传感系统和方法 |
| CN107990970A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-05-04 | 上海交通大学 | 消除分布式光纤声波系统中衰落噪声的方法 |
| CN108759884A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 南京大学 | 消除偏振衰落影响的分布式弱光栅阵列传感系统和方法 |
| CN110095177A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-06 | 上海传输线研究所（中国电子科技集团公司第二十三研究所） | 一种光纤光栅水听器相位解调偏振衰落抑制的系统和方法 |
| CN110108346A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于延迟调相啁啾脉冲对的光纤振动传感器 |
| CN110118594A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-13 | 华中科技大学 | 一种基于偏振分极接收的光学相位解调方法和系统 |
| CN110375841A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 上海交通大学 | 基于分布式光纤声波传感系统的振动传感方法 |
| CN110411553A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-05 | 上海波汇科技有限公司 | 基于随机光栅的分布式光纤声波传感系统 |
| CN110440900A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-12 | 山东省科学院激光研究所 | 一种光纤分布式声波传感系统 |
| 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 |
| CN110987146A (zh) * | 2019-11-03 | 2020-04-10 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究有限公司 | 一种光纤传感自差接收装置 |
| US20200158543A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-21 | General Electric Company | Integrated fiber-optic perturbation sensor |
| US20200225079A1 (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Aiq Dienstleistungen Ug (Haftungsbeschränkt) | Distributed Acoustic Sensing and Sensor Integrity Monitoring |
| EP3694117A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-12 | Nokia Technologies Oy | Multi-carrier coherent coded distributed acoustic sensing |
| US20200271811A1 (en) * | 2016-08-31 | 2020-08-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time processing and control of das vsp surveys |
| CN112697257A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 华中科技大学 | 无衰落多波长分布式声波传感系统和差分旋转矢量叠加法 |
| CN112865875A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 郑州航空工业管理学院 | 高线性度多通道光载无线通信链路系统及线性度优化方法 |
| US20210270643A1 (en) * | 2018-07-16 | 2021-09-02 | Optasense Holdings Limited | Distributed Fibre Optic Sensing |
| CN113804301A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-12-17 | 广东工业大学 | 一种基于光频域移频干涉的分布式偏振串音快速测量装置 |
| US20220120608A1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-21 | Nec Laboratories America, Inc | Polarization diversity combining method in coherent das maintaining phase continuity |
| CN114485900A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 武汉光谷互连科技有限公司 | 直接探测分布式声波传感系统的无衰落解调方法 |
| WO2022136832A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Optasense Holdings Limited | Fibre optic sensing |
| CN115014406A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-09-06 | 哈尔滨理工大学 | 基于宽带aom抑制相干衰落效应的相位敏感光时域反射计及其工作方法 |
| US20230073827A1 (en) * | 2019-10-11 | 2023-03-09 | Sintela Limited | Signal processing methods for an optical detection system |
| CN116026447A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-28 | 之江实验室 | 一种分布式光纤声波传感系统的偏振衰落抑制装置和方法 |
| CN116086591A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-09 | 之江实验室 | 采用时频复用和相位基值参考的分布式声波传感方法和系统 |
| CN116295778A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-06-23 | 之江实验室 | 分布式声波传感系统及其解调方法 |
| CN116499575A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-07-28 | 中国地质大学（武汉） | 一种电光调制器级联抑制干涉衰落的φ-otdr系统及其工作方法 |
| CN116576956A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-08-11 | 三峡大学 | 基于分布式光纤声波传感的多源振动信号分离方法 |
| CN116592986A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-15 | 太原理工大学 | 一种动态应变范围可调的光纤分布式声波传感装置 |
-
2023
- 2023-10-10 CN CN202311304287.2A patent/CN117030000B/zh active Active
Patent Citations (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103635782A (zh) * | 2011-04-08 | 2014-03-12 | 光学感应器控股有限公司 | 光纤分布式感测 |
| CN102291181A (zh) * | 2011-08-09 | 2011-12-21 | 天津大学 | 一种分布式光纤扰动定位系统偏振控制方法及控制系统 |
| CN102322880A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-18 | 天津大学 | 偏振敏感的分布式光频域反射扰动传感装置和解调方法 |
| CN102510307A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 天津大学 | 基于退火算法的光纤扰动系统偏振控制方法及控制系统 |
| US9009003B1 (en) * | 2012-05-03 | 2015-04-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus and method for elimination of polarization-induced fading in fiber-optic sensor system |
| CN103398771A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种分布式光纤震动传感偏振控制系统 |
| CN105092014A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-11-25 | 天津大学 | 基于波束形成的分布式光纤声波探测装置及探测方法 |
| US20170350734A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Nec Laboratories America, Inc. | Distributed Acoustic Sensing System Based on Delayed Optical Hybrid Phase Demodulator |
| CN106019313A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-12 | 中国科学技术大学 | 基于偏振双边缘的单像素探测测风激光雷达 |
| US20200271811A1 (en) * | 2016-08-31 | 2020-08-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time processing and control of das vsp surveys |
| CN107990970A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-05-04 | 上海交通大学 | 消除分布式光纤声波系统中衰落噪声的方法 |
| CN107643120A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-01-30 | 武汉理工光科股份有限公司 | 避免偏振衰落的分布式光纤瑞利散射振动传感系统和方法 |
| CN108759884A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 南京大学 | 消除偏振衰落影响的分布式弱光栅阵列传感系统和方法 |
| US20210270643A1 (en) * | 2018-07-16 | 2021-09-02 | Optasense Holdings Limited | Distributed Fibre Optic Sensing |
| US20200158543A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-21 | General Electric Company | Integrated fiber-optic perturbation sensor |
| US20200225079A1 (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Aiq Dienstleistungen Ug (Haftungsbeschränkt) | Distributed Acoustic Sensing and Sensor Integrity Monitoring |
| EP3694117A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-12 | Nokia Technologies Oy | Multi-carrier coherent coded distributed acoustic sensing |
| CN110108346A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于延迟调相啁啾脉冲对的光纤振动传感器 |
| CN110118594A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-13 | 华中科技大学 | 一种基于偏振分极接收的光学相位解调方法和系统 |
| CN110095177A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-06 | 上海传输线研究所（中国电子科技集团公司第二十三研究所） | 一种光纤光栅水听器相位解调偏振衰落抑制的系统和方法 |
| CN110375841A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 上海交通大学 | 基于分布式光纤声波传感系统的振动传感方法 |
| CN110440900A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-12 | 山东省科学院激光研究所 | 一种光纤分布式声波传感系统 |
| CN110411553A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-05 | 上海波汇科技有限公司 | 基于随机光栅的分布式光纤声波传感系统 |
| US20230073827A1 (en) * | 2019-10-11 | 2023-03-09 | Sintela Limited | Signal processing methods for an optical detection system |
| CN110987146A (zh) * | 2019-11-03 | 2020-04-10 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究有限公司 | 一种光纤传感自差接收装置 |
| 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 |
| US20220120608A1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-21 | Nec Laboratories America, Inc | Polarization diversity combining method in coherent das maintaining phase continuity |
| CN112697257A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 华中科技大学 | 无衰落多波长分布式声波传感系统和差分旋转矢量叠加法 |
| WO2022136832A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Optasense Holdings Limited | Fibre optic sensing |
| CN112865875A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 郑州航空工业管理学院 | 高线性度多通道光载无线通信链路系统及线性度优化方法 |
| CN113804301A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-12-17 | 广东工业大学 | 一种基于光频域移频干涉的分布式偏振串音快速测量装置 |
| CN114485900A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 武汉光谷互连科技有限公司 | 直接探测分布式声波传感系统的无衰落解调方法 |
| CN115014406A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-09-06 | 哈尔滨理工大学 | 基于宽带aom抑制相干衰落效应的相位敏感光时域反射计及其工作方法 |
| CN116026447A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-28 | 之江实验室 | 一种分布式光纤声波传感系统的偏振衰落抑制装置和方法 |
| CN116086591A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-09 | 之江实验室 | 采用时频复用和相位基值参考的分布式声波传感方法和系统 |
| CN116295778A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-06-23 | 之江实验室 | 分布式声波传感系统及其解调方法 |
| CN116576956A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-08-11 | 三峡大学 | 基于分布式光纤声波传感的多源振动信号分离方法 |
| CN116499575A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-07-28 | 中国地质大学（武汉） | 一种电光调制器级联抑制干涉衰落的φ-otdr系统及其工作方法 |
| CN116592986A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-15 | 太原理工大学 | 一种动态应变范围可调的光纤分布式声波传感装置 |
Non-Patent Citations (9)
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117708506A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 山东省科学院激光研究所 | 分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及系统 |
| CN117708506B (zh) * | 2024-02-05 | 2024-04-26 | 山东省科学院激光研究所 | 分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及系统 |
| CN117928714A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-04-26 | 山东省科学院激光研究所 | 一种分布式声波传感系统 |
| CN117928714B (zh) * | 2024-03-25 | 2024-06-11 | 山东省科学院激光研究所 | 一种分布式声波传感系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117030000B (zh) | 2024-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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