一种基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统.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CN114111855A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111345736.9(22)申请日2021.11.15(71)申请人复旦大学地址200433上海市杨浦区邯郸路220号申请人东莞先进光纤应用技术研究院有限公司(72)发明人宋秋衡赖馨贾波吴红艳(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉(51)Int.Cl.G01D5/353(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统(57)摘要本发明提供了一种基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于，包括：光源模块，包括第一激光器和第二激光器，分别用于发出第一光波和第二光波；迈克尔逊干涉仪模块，用于接收第一光波和第二光波并生成多个干涉信号；光探测器模块，用于采集干涉信号；数据采集模块，用于将干涉信号转换为数字信号；数据处理模块，与数据采集模块相连接，用于将数字信号进行处理，得到定位结果。其中，迈克尔逊干涉仪模块包括第一迈克尔逊干涉仪和第二迈克尔逊干涉仪。CN114111855ACN114111855A权利要求书1/3页1.一种基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于，包括：光源模块，包括第一激光器和第二激光器，分别用于发出第一光波和第二光波；迈克尔逊干涉仪模块，用于接收所述第一光波和所述第二光波并生成多个干涉信号；光探测器模块，用于采集所述干涉信号；数据采集模块，用于将所述干涉信号转换为数字信号；以及数据处理模块，与所述数据采集模块相连接，用于将所述数字信号进行处理，得到定位结果，其中，所述迈克尔逊干涉仪模块包括第一迈克尔逊干涉仪和第二迈克尔逊干涉仪。2.根据权利要求1所述的基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于：其中，所述第一激光器和所述第二激光器均为分布式反馈激光器，所述第一光波和所述第二光波的中心波长不同。3.根据权利要求1所述的基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于：其中，所述第一迈克尔逊干涉仪包括第一3×3耦合器、设置在第一光路上的第一波分复用器和第一法拉第旋转镜以及设置在第二光路上的第二波分复用器和第二法拉第旋转镜，所述第二迈克尔逊干涉仪包括第二3×3耦合器、设置在第三光路上的第三波分复用器和第三法拉第旋转镜以及设置在第四光路上的第四波分复用器和第四法拉第旋转镜，其中，所述第一光路和所述第三光路连接为所述迈克尔逊干涉仪模块的传感臂A，所述第二光路和所述第四光路连接为所述迈克尔逊干涉仪模块的传感臂B。4.根据权利要求3所述的基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于：其中，所述第一3×3耦合器用于将第一光波等比例地分成光束并分别传输到所述第一光路和所述第二光路，并接收反射回的光束从而分别生成第一光路干涉信号和第二光路干涉信号，所述第一波分复用器和第二波分复用器用于将第一光波和第二光波分离，所述第一法拉第旋转镜和第二法拉第旋转镜用于反射所述光束，所述第二3×3耦合器用于将第二光波等比例地分成光束并分别传输到所述第三光路和所述第四光路，并接收反射回的光束从而分别生成第三光路干涉信号和第四光路干涉信号，所述第三波分复用器和第四波分复用器用于将第一光波和第二光波分离，所述第三法拉第旋转镜和第四法拉第旋转镜用于反射所述光束。5.根据权利要求3所述的基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于：其中，第一光波被所述第一3×3耦合器分为第一路光和第二路光后，所述第一路光先后经过所述第一波分复用器和所述第三波分复用器后，被所述第三法拉第旋转镜反射，先后经过所述第三波分复用器和所述第一波分复用器，返回所述第一3×3耦合器并形成所述第一光路干涉信号，2CN114111855A权利要求书2/3页所述第二路光先后经过所述第二波分复用器和所述第四波分复用器后，被所述第四法拉第旋转镜反射，先后经过所述第四波分复用器和所述第二波分复用器，返回第一3×3耦合器并形成所述第二光路干涉信号，第二光波被所述第二3×3耦合器分为第三路光和第四路光后，所述第三路光先后经过所述第三波分复用器和所述第一波分复用器后，被所述第一法拉第旋转镜反射，先后经过所述第一波分复用器和所述第三波分复用器，返回所述第二3×3耦合器并形成所述第三光路干涉信号，所述第四路光先后经过所述第四波分复用器和所述第二波分复用器后，被所述第二法拉第旋转镜反射，先后经过所述第二波分复用器和所述第四波分复用器，返回第一3×3耦合器并形成所述第四光路干涉信号。6.根据权利要求1所述的基于双向迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感定位系统，其特征在于：其中，所述光探