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CN113646614A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202080026581.X(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有(22)申请日2020.03.19限公司44205代理人伍志健林明校(30)优先权数据2019-0716442019.04.03JP(51)Int.Cl.G01H9/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01D5/353(2006.01)2021.09.29(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2020/0122112020.03.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/203332JA2020.10.08(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户毛邦弘押田博之权利要求书2页说明书15页附图8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。CN113646614ACN113646614A权利要求书1/2页1.相位测量方法，包括：测量步骤，测量入射至被测光纤上的波长复用的光脉冲产生的散射光的同相分量和正交分量；矢量获取步骤，在所述测量步骤中测量出的所述散射光的同相分量和正交分量中，对于所述光脉冲的波长复用的每个波长，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，测量入射至被测光纤上的波长复用的光脉冲产生的散射光的同相分量和正交分量；矢量获取步骤，在所述测量步骤中测量出的所述散射光的同相分量和正交分量中，对于所述光脉冲的波长复用的每个波长，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其他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矢量，根据所述第二合成基准矢量和所述第二合成矢量形成的角度计算所述散射光的相位变化量。3.信号处理装置，包括：输入单元，用于输入由测量仪器测量的、入射至被测光纤上的波长复用的光脉冲产生2CN113646614A权利要求书2/2页的散射光的同相分量和正交分量；矢量获取电路，用于在输入至所述输入单元的所述散射光的同相分量和正交分量中，对于所