相位测量方法及信号处理装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114008433A(43)申请公布日2022.02.01(21)申请号201980096529.9(51)Int.Cl.(22)申请日2019.05.21G01M11/00(2006.01)G01H9/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01J9/00(2006.01)2021.11.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2019/0200702019.05.21(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/234989JA2020.11.26(71)申请人日本电信电话株式会社地址日本东京都(72)发明人胁坂佳史饭田大辅冈本圭司押田博之(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人伍志健林明校权利要求书6页说明书25页附图16页(54)发明名称相位测量方法及信号处理装置(57)摘要本发明的目的在于提供一种相位测量方法及信号处理装置，在DAS‑P中测量散射光的相位时，能够在不增加入射光脉冲的峰值强度的情况下，减少测量仪器的噪声的影响。在本发明的相位测量方法中，将波长复用的脉冲光入射至被测光纤；将来自被测光纤的各个波长的散射光绘制在横轴为同相分量、纵轴为正交分量的二维平面上，生成散射光矢量；将生成的散射光矢量在被测光纤上的各点处基于每个波长进行旋转以匹配方向；将方向匹配的矢量彼此相加求平均值，生成新的矢量；使用生成的新的矢量的同相分量和正交分量的值计算相位。CN114008433ACN114008433A权利要求书1/6页1.相位测量方法，包括：测量步骤，将复用N(N为2以上的整数)个波长的光脉冲入射至被测光纤，测量所述光脉冲产生的散射光的同相分量和正交分量；选取步骤，将所述测量步骤中测量的所述散射光，对于波长按光照强度的降序排列，并选取所述光照强度最大的预定数量p(p为1以上N以下的整数)个所述散射光；矢量获取步骤，在所述散射光的同相分量和正交分量中，对于所述选取步骤中选取的p个波长中的每个波长，获取任意时刻且在所述被测光纤的任意位置处的由同相分量和正交分量构成的二维矢量；矢量旋转步骤，在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将基准时刻的各个波长的所述二维矢量，以该二维矢量各自朝向基准方向的方式，仅旋转每个波长的基准旋转量；在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将与所述基准时刻不同的其他时刻的各个波长的所述二维矢量，分别仅旋转所述每个波长的基准旋转量；和，运算步骤，对所述矢量旋转步骤中旋转后的所述基准时刻的各个波长的所述二维矢量相加求平均来计算合成基准矢量，对所述矢量旋转步骤中旋转后的所述其他时刻的各个波长的所述二维矢量相加求平均来计算合成矢量，根据所述合成基准矢量和所述合成矢量形成的角度计算所述散射光的相位变化量。2.相位测量方法，包括：测量步骤，将复用N(N为2以上的整数)个波长的光脉冲入射至被测光纤，测量所述光脉冲产生的散射光的同相分量和正交分量；选取步骤，将所述测量步骤中测量的所述散射光，对于波长按光照强度的降序排列，并选取所述光照强度最大的预定数量p(p为1以上N以下的整数)个所述散射光；矢量获取步骤，在所述散射光的同相分量和正交分量中，对于所述选取步骤中选取的p个波长中的每个波长，获取任意时刻且在所述被测光纤的任意位置处的由同相分量和正交分量构成的二维矢量；第一矢量旋转步骤，在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将基准波长的各个时刻的所述二维矢量，以该二维矢量各自朝向基准方向的方式，仅旋转每个时刻的基准旋转量；在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将与所述基准波长不同的其他波长的各个时刻的所述二维矢量，分别仅旋转所述每个时刻的基准旋转量；第一运算步骤，对所述第一矢量旋转步骤中旋转后的所述基准波长的各个时刻的所述二维矢量相加求平均来计算第一合成基准矢量，对所述第一矢量旋转步骤中旋转后的所述其他波长的各个时刻的所述二维矢量相加求平均，计算每个波长的第一合成矢量；根据所述第一合成基准矢量和所述第一合成矢量形成的角度计算每个波长的基准旋转量；第二矢量旋转步骤，在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将基准时刻的各个波长的所述二维矢量，仅旋转所述第一运算步骤计算出的所述每个波长的基准旋转量；在所述矢量获取步骤中获取的所述二维矢量中，将与所述基准时刻不同的其他时刻的各个波长的所述二维矢量，分别仅旋转所述第一运算步骤计算出的所述每个波长的基准旋转量；和，第二运算步骤，对所述第二矢量旋转步骤中旋转后的所述基准时刻的各个波长的所述二维矢量相加求平均来计算第二合成基准矢量，对所述第二矢量旋转步骤中旋转后的所述2CN114008433A权利要求书2/6页其他时刻的各个波长的所述二维矢量相加求